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本发明公开了一种碳负载Pt-Mo合金催化剂的制备方法及其在镁空气电池中的应用。在惰性气氛中，采用浸渍还原法，水作为溶剂，硼氢化钠作为还原剂，在常温下还原含Pt、Mo的前驱体，合成了碳负载Pt-Mo合金催化剂，所得产物具有良好的合金化程度，纳米金属颗粒的形貌规整，与相同条件下制备的同等金属担载量的碳负载Pt催化剂相比，具有优异的氧还原催化活性，在镁空气电池体系中具有更高的电压平台和比容量。