空气电极缓慢的动力学过程是限制金属-空气电池商业化进程的主要因素之一。发展高效、稳定的氧还原（ORR）和氧析出（OER）反应双功能催化剂至关重要。作为高效氧催化剂的一个重要分支,钙钛矿氧化物以其优异的本征催化活性、种类多样性、丰富的原料以及低成本等特点而备受关注。但是,相对较低的电导率（电子电导率和离子电导率）和比表面积（表界面特性）是影响钙钛矿氧化物实际催化活性的主要因素。本论文通过以下三种途径对钙钛矿氧化物进行改进研究,以提高钙钛矿氧化物催化活性及稳定性:1.非金属P元素掺杂。以NH₄H₂PO₄作为磷源,采用溶胶-凝胶法实现非金属P元素对SrCo_0.5Mo_0.5O₃（SCM）钙钛矿氧化物掺杂,合成Sr(Co_0.5Mo_0.5)_0.9P_0.1O₃（SCMP）钙钛矿氧化物。XRD测试表明,P掺杂有利于钙钛矿氧化物从六角相转化为四方相。旋转圆盘测试和电解水测试结果显示,与SCM相比,SCMP的ORR半波电位正移36 mV,OER截止电流提升8.2 mA cm^-2（1.75 V vs.RHE）,表现出更好地ORR/OER双功能催化活性和电解水长期稳定性。2.Ni₂P表面修饰。利用La_0.8Sr_0.2Cr_0.31Ni_0.69O₃（LSCN）钙钛矿氧化物在Ar/H₂气氛可以原位析出Ni纳米颗粒,并保持钙钛矿结构不变的现象,通过高温磷化处理,将析出的Ni纳米颗粒原位转化为Ni₂P,构建Ni₂P/LSCN异质结构,实现Ni₂P对LSCN的表面修饰。研究结果表明,经Ni₂P表面修饰后,Ni₂P/LSCN异质结构催化剂显著提升OER和HER催化性能及循环稳定性能,在20 mA cm^-2时,OER电位为1.70 V（vs.RHE）,接近于IrO₂催化剂的1.69 V（vs.RHE）,在-10 mA cm^-2时,HER电位为-0.21 V（vs.RHE）,与纯LSCN相比,提高80 mV。制作对称电极进行水的全电解,Ni₂P/LSCN异质结构催化剂表现出了比PtC//IrO₂双电极更稳定的催化性能,连续14h测试无衰减。3.N-doped CNTs复合。利用LaNi_0.9Fe_0.1O₃（LNFO）钙钛矿氧化物在还原气氛下可以析出NiFe纳米合金的现象,以蔗糖作为碳源,尿素作为氮源,一步原位合成了La₂O₃和氮掺杂碳纳米管（NCNTs）的复合催化剂。旋转环盘测试结果表明,复合材料表现出优异的催化性能,其ORR半波电位与Pt/C催化剂相差65 mV,OER起始电位比RuO₂催化剂降低40m V,截止电流提高近一倍。通过XRD、SEM、TEM、XPS、Raman等表征手段对复合材料催化剂的组分和结构进行了一系列表征,NCNT和La₂O₃之间的协同作用是复合催化剂催化活性提升的主要原因。