氧气还原反应（ORR）和氧气析出反应（OER）对于可充电金属空气电池是至关重要的。人们一直致力于去开发具有高活性的OER和ORR双功能氧电极催化剂以提高装置的效率。但是,传统的贵金属电催化剂只有单纯优秀的ORR或OER性能以及高成本、稳定性差等问题限制了其在商业中广泛使用。显然,迫切需要开发具有高ORR和OER活性的低成本且耐用的双功能电催化剂。与贵金属相比,钴基材料如四氧化三钴（Co3O4）已被广泛研究,并且有作为高效电催化剂的巨大潜力。为了进一步促进钴基材料的电催化性能,设计纳米结构以及与高导电碳材料的混合,通过改变其电化学结构以增强其催化活性。另一方面,复合光热材料催化剂能够在近红外光的照射下经高效非辐射弛豫,实现原位自加热,进而改善了原本反应迟钝的OER和ORR动力学。在此,我们设计并制备了一系列具有光热效应的钴基氧化物/氮掺杂氧化还原石墨烯（N-r GO）复合材料,在近红外光的照射下,钴基氧化物/N-r GO电极表现出优异的电催化性能,具体的研究结果如下:1.以乙酸钴为钴源,氨水为氮源,石墨烯为碳源,基于水热法一步合成一系列Co3O4/N-r GO复合纳米材料。实验结果表明,在近红外光照射下,Co3O4/N-r GO材料在碱性介质中有优异的氧析出和氧还原性能。氧析出性能具体表现在:在10 m A cm-2的电流密度下,光照辅助的OER过电势从299 m V降低到255 m V,且塔菲尔斜率从141m V dec-1减少到87m V dec-1。氧还原性能具体表现在:材料的起始电位为0.915V vs RHE,并获得更正的半波电位（0.835 V vs RHE）。同时具有更好的抗甲醇和稳定性。基于该ORR/OER双功能电催化剂,构建了高性能的锌-空气电池。在光照条件下,其功率密度达到了299m W/cm~2,比容量达到763 m A h g-1,并且在充放电180个小时后,基本没有衰减,展现出良好的稳定性。2.为了进一步提高双功能氧化钴/N-r GO复合材料的氧还原与氧析出电催化性能,以原子转移自由基聚合制备一系列线性PAA-b-PS,将其作为配体,然后以乙酸钴作为钴源,通过热分解,一步法合成单分散Co O/Co3O4纳米颗粒,并结合氮掺杂的氧化还原石墨烯（N-r GO）,获得了高电催化性能的Co O/Co3O4/N-r GO双功能电催化剂。实验结果表明,光照下,在10 m A cm–2的电流密度下,其OER过电位为220m V;对于氧还原的性能,在光照的条件下,该材料的起始电位为0.922V vs RHE,半波电位0.752 V vs RHE,并具有优异的稳定性和抗甲醇性能。