目前燃料电池、金属-空气电池等系统由于其高效、无污染等优点引起了人们的广泛兴趣。氧还原反应（ORR）在此类电化学能量转换和储存系统中起着非常重要的作用,然而阴极上的氧还原速率滞后严重制约了此类能源装置的发展。当前Pt基材料是氧还原反应中最先进的电催化剂,但其成本高、储量有限、耐久性与化学敏感性差严重限制了能源设备的发展,因此获取无铂或低铂的氧还原催化剂非常重要。本论文以金属配合物作为前驱体制备了几种杂原子掺杂的碳材料,并研究了其氧还原催化性能。（1）以自制Co-MOF作为前驱体,以石墨型氮化碳（g-C₃N₄）为氮源,制备了一种氮掺杂碳复合材料（Co₃O₄@N/C）。该碳材料在0.1 M KOH溶液中表现出与商业Pt/C接近的ORR性能,其半波电位为0.8 V,同时该催化剂的寿命更好。良好的性能得益于Co₃O₄金属纳米粒子和氮掺杂碳层良好的协同作用。（2）以ZIF-8为碳源、植酸钠为磷源、十二硫醇为硫源,制备了一种氮磷硫三掺杂的非金属碳材料（NPSpC）。该催化剂具有极大的比表面积,且氮、磷、硫三杂原子协同作用良好,使ORR催化活性位点更多且暴露充分。NPSpC催化剂在酸、中、碱性溶液中均表现出了接近于商业Pt/C的ORR性能和优于Pt/C的耐甲醇性和长期稳定性。（3）以九水合硝酸铁、泡沫镍、硝酸锌及2-甲基咪唑为原料,合成了一种双金属氮掺杂的镍铁碳材料（NiFe@NPC）。该催化剂在酸性和碱性介质中均拥有优异的ORR性能和稳定性,这主要是由于催化剂具有双金属活性中心,并由氮掺杂碳层包覆,二者协同作用良好,使得催化剂更加稳定。