氧还原是燃料电池和金属空气电池的阴极反应，但其缓慢的动力学过程，成为电池性能的主要制约因素之一。传统的贵金属基阴极氧还原催化剂价格高昂、资源稀缺，因此开发新型非贵金属催化剂显得尤为重要。二氧化锰作为一种非贵金属催化剂，因具有资源丰富、价格低廉和环境友好等优点，而受到关注。但是与铂基催化剂相比，二氧化锰的氧还原催化活性较低。　　 本文通过对二氧化锰进行热处理从而引入氧缺陷，提高其氧还原催化性能。内容包括：⑴采用水热法制备了纳米棒状β-MnO2，在空气和氩气气氛中分别进行热处理，采用TG、XRD、SEM和化学滴定对热处理后的样品进行表征，确定产物组成、锰的价态、以及氧缺陷浓度。⑵利用旋转圆盘和旋转圆盘圆环电极测试热处理后样品的氧还原催化性能。结果表明，热处理能提高二氧化锰的氧还原催化活性，而且氧缺陷的浓度过低或者过高都不利于性能的提高，氩气气氛中350℃下热处理2h以及空气气氛中400℃热处理2h所得样品的性能最佳，在氧还原过程中产生的过氧化氢量最少，而且转移电子数最接近4。⑶采用计时电流对热处理后样品的催化稳定性进行了测试。结果表明，经过24 h的连续测试后，在氩气气氛中350℃下热处理2h后样品的电流保持率要高于未处理的二氧化锰，说明热处理可以提高二氧化锰的催化稳定性。此外，热处理后样品的氧析出催化性能也优于未处理的二氧化锰。