燃料电池(Fuel Cells,FC)是一种将化学能直接转化为电能的能量转化装置,近年来,因其符合清洁、安全、可再生的绿色能源发展方向,从而成为能源材料领域的研究热点。在FC中,阴极的氧气还原反应(ORR)起着至关重要的作用。目前,铂及铂基催化剂仍是ORR催化活性较好的主流FC阴极催化剂。然而铂及铂基贵金属催化剂存在价格昂贵、资源缺乏、甲醇耐受性差以及易中毒等特点,严重阻碍了FC的实际应用。因此,寻找一种储量丰富、高催化活性、稳定性好的ORR催化剂非常必要。非贵金属硫属化物催化剂因其丰富的储量、低廉的成本、良好的稳定性、较高的催化活性等优点,成为替代商业Pt/C催化剂的重要选择。同时,炭黑(Vulcan XC-72)具有高的比表面积、良好的导电性能,是催化剂常用的载体。本论文的主要研究内容如下:1.以Vulcan XC-72为载体,采用简便的一步溶剂热法合成Mo02/C复合物催化剂。考察不同Vulcan XC-72含量对ORR催化性能的影响。通过电化学测试,相较于单纯的Mo02、Vulcan XC-72,Mo02/C复合物的ORR催化活性有了显著提高,其催化ORR的过程接近于四电子反应途径,并表现出良好的稳定性和甲醇耐受性。2.以Vulcan XC-72为载体,以钥酸钠、硫脲为前驱体,在无须使用任何还原剂和形貌控制剂的情况下,通过水热法合成具有特殊形貌的MoS2/C复合物。SEM、TEM表征表明得到的MoS2/C复合物呈现花球状的纳米复合物,Vulcan XC-72的加入增强了 MoS2的导电性以及比表面积。电化学测试结果表明,相较于单纯的MoS2、Vulcan XC-72,MoS2/C复合物催化剂在酸碱性介质中均表现出显著提高的ORR催化活性。同时,MoS2/C复合物催化剂表现出比商业Pt/C更优异的稳定性、甲醇耐受性。3.以Vulcan XC-72为载体,以三氧化钨为原料,通过固相反应结合超声复合过程得到WS2/C复合物。SEM、TEM表征表明得到的WS2/C复合物为层状WS2堆垛而成的不规则多孔结构的复合物。通过电化学实验对不同量载体Vulcan XC-72R负载的WS2/C复合物的ORR催化性能进行研究。实验结果表明,该复合物作为ORR催化剂显示出良好的催化性能,并且比商业Pt/C具有更好的电化学稳定性及甲醇耐受性。