铝-空气电池是一种高能环保型能源,阴极氧还原电极是铝-空气电池的一个重要部分,提高它的阴极性能有助于推动高能化学电源的发展。本论文采用溶胶-凝胶法,制备阴极氧还原催化剂La_0.6Ca_0.4Co_xMn_1-xO_3-δ。制备出不同x值（x从0到0.9）的催化剂La_0.6Ca_0.4Co_xMn_1-xO_3-δ,考察了pH、煅烧温度、柠檬酸加入量对催化剂活性的影响。采用X-射线衍射、红外光谱、扫描电镜、X-射线光电子能谱、热重-差热、粒度分析等手段对催化剂粉末进行表征,同时利用循环伏安、线性扫描、电化学阻抗、恒流放电对氧还原电极进行测试,通过正交试验,优化钙钛矿La_0.6Ca_0.4Co_xMn_1-xO_3-δ催化剂的制备工艺条件。同时对催化剂的复合、空气电极的构型以及集流体的选择进行了探讨。在La_0.6Ca_0.4MnO₃的锰位掺杂Co,掺杂量为0.3时,催化剂催化活性最优,X-光电子能谱分析表明,x=0.3时催化剂表面吸附氧比例高,La、Ca、Mn的价态为+3、+2、+3价,Co具有两种价态+2、+3。制备溶胶的pH为4时,得到的催化剂粒径最小,为12.128 m,这主要是空间三维网络结构和颗粒团聚相互制约造成的。金属盐与柠檬酸摩尔比为1:2时,催化剂活性好。通过正交试验得到,制备La_0.6Ca_0.4Co_xMn_1-xO_3-δ催化剂的优化条件为:pH=6、x=0.3、T=600℃、R=1:3。交流阻抗测试表明,空气电极的阴极极化主要是电化学电荷转移阻抗控制。扫描电镜显示,空气电极在放电后板结成块,孔径减小。将钙钛矿与MnO₂、Ag分别复合时,钙钛矿与MnO₂（Ag）的质量比均为0.15:0.1时,空气电极的电化学性能较好。镍网做集流体能得到更好的电池性能,这主要是因为发泡镍的多孔特性有利于氧气的传输。空气电极采用扩散层-集流体-扩散层-催化层构型不仅能得到较好的电池性能,同时可减少电解液的泄露和集流体的腐蚀。