直接尿素燃料电池（DUFC）具有燃料易运输和储存、产物无污染等优点,提高尿素电氧化反应的催化剂活性对改善直接尿素燃料电池的性能、加快其实用化进程至关重要。研究表明镍是一种理想的过渡金属催化剂,对尿素电氧化反应具有较高的活性和稳定性。本论文的研究主要集中在两个方面:（1）利用不同的制备方法,在新型催化剂载体上制备Ni基催化剂,试图改善Ni颗粒在载体上的分散性。（2）在镍基催化剂中掺杂其它元素,利用掺杂元素与Ni元素的协同效应,提高催化剂活性。本文采用三种不同的还原方法制备负载型Ni基催化剂,利用XRD、SEM、TEM、XPS等物理测试方法对催化剂的晶体结构、元素含量和表面化学态进行表征,采用CV、CA、EIS等电化学测试方法研究负载型镍催化剂的催化性能及反应原理,并考察掺杂元素对其结构和电化学性能的影响。采用浸渍—冷冻干燥—H₂下还原的方法,制备Ni-M/CB催化剂,研究了其对尿素电氧化反应的性能影响。结果显示:800℃下制得Ni-Ce/CB催化剂对尿素电氧化反应的活性最高,氧化电流密度为107.28 m A·cm^-2。原因是Ce的引入降低了催化剂表面Ni单质的含量,增加了Ni²⁺及Ni³⁺质点的量,减小Ni的晶粒尺寸,增加了比表面积,从而增大了尿素电氧化的速度。采用改进的Hummers法制得氧化石墨,随后通过乙二胺水热自组装后冷冻干燥制备3DNG气凝胶,并采用浸渍—冷冻干燥—H₂下还原的方法制备3DNG载体催化剂。结果表明:Ni-Ce/3DN G催化剂对尿素电氧化反应的活性最高,氧化电流密度为28.76m A·cm^-2,原因是微量Ce的引入增加了催化剂表面Ni O,Ni（OH）₂和Ni OOH的含量,加速对尿素电氧化的速率。采用多元醇液相还原的方法制备功能化MWCNTs负载的N i基催化剂,结果显示:N i-Zn/OH-MWCNTs催化剂对尿素电氧化的活性最高,氧化电流密度为96.31 m A·cm^-2,原因是引入的Zn元素与Ni形成合金,降低Ni颗粒的尺寸,增加催化剂表面的活性位点。采用水系还原法制得硼元素掺杂的非晶态Ni颗粒的Ni-B/OH-MWCNTs催化剂同样具有对尿素电氧化很高的活性,氧化电流密度109.09 m A·cm^-2,原因是引入B改变了Ni晶体的结构,减少了催化剂表面Ni的含量,并裸露出更多的活性位点,从而加强了对尿素电氧化的活性。