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直接甲酸盐燃料电池（DFFC）因甲酸盐无毒、不易燃、良好的氧化性和对Nafion膜低透过性而引起广泛关注。然而由于其使用的贵金属Pt催化剂储量少、成本高以及寿命短等问题一直阻碍着DFFC的商业化，因此开发高活性、高稳定性的低铂催化剂或非铂催化剂迫在眉睫，为此本文开展了以下几部分工作： （1）为比较石墨烯（GNs）和掺氮石墨烯（NGNs）作为催化剂载体对催化剂抗毒性的改善程度，首先将Pt/C和Pd/C分别和GNs和NGNs进行超声混合，用循环伏安法（CV）和计时电流法（i-t）测试其活性和抗毒性，结果显示GNs和NGNs的加入都能改善催化剂Pt/C和Pd/C的抗毒性，NGNs比GNs具有更好的抗毒性。利用化学还原法制备Pt/GNs和Pt/NGNs，从两种催化剂的TEM（透射电子显微镜）、XRD（X射线衍射仪）、Raman（拉曼光谱）和XPS（射线光电子能谱）图上分析催化剂的物理结构和电子结构。分析甲酸盐和甲醇氧化的CV、i-t和CO溶出曲线，Pt/NGNs相对于Pt/GNs有着更好的抗毒性。得出结论，NGNs作为催化剂载体相对于GNs能够更好的改善催化剂的抗毒性。 （2）将AgNO3直接还原到Sn(OH)2/C上制备氧还原（ORR）催化剂Ag/C和Ag-SnO2/C，并与商用Pt/C催化剂进行比较。利用XRD和TEM表征两种催化剂的材料组成和形貌，通过CV、线性扫描伏安法（LSV）、加速耐久测试（ADT）和抗甲酸盐性能比较几组催化剂的氧还原性能。结果发现，Ag基催化剂活性不如Pt/C，但具有更好的稳定性和抗甲酸盐性能，比较Ag/C和Ag-SnO2/C结果可知SnO2的加入有助于提高催化剂的ORR活性、稳定性。 （3）考察DFFC电池工作条件及电池结构对性能的影响，首先对DFFC阳极进料（甲酸盐浓度和氢氧根浓度）进行优化，然后考察了阴极氧化剂类型（双氧水和氧气）对电池性能影响。发现使用双氧水能够改善DFFC的性能，但存在碱性环境下双氧水自身不稳定而在酸性环境下大多数金属不能长期稳定存在的问题。用三维泡沫镍代替二维碳纸作为扩散层支撑催化剂时，发现泡沫镍做扩散层能够显著提升DFFC性能，这可归因于三维结构能够提高催化剂与氧化剂的接触面积，提升催化剂的利用率。