随着社会不断发展,能源成为当今世界不可缺少的重要部分。锂空气电池拥有超高理论能量密度、清洁、安全、循环性能好等优点,具有良好的应用前景。此外,金属有机骨架（metal-organic frameworks,MOFs）由于其优点众多,近年在电催化领域引起了极大的关注。本文尝试合成基于MOFs的催化剂,研究其用于氧气析出反应（OER）和氧气还原反应（ORR）的催化性能,并制备空气电极应用于锂空气电池。首先,通过水热法合成了介孔CuBTC载体,然后掺杂钴元素制备了MCu-Co系列催化剂。对其进行了 XRD、FTIR、氮气吸脱/附、XPS等一系列表征。采用循环伏安、旋转圆盘电极测试等方法测试了催化剂的电化学性能。结果表明,MCu-Co-10样品显示出最好的OER活性。锂空气电池性能测试表明,在放电电流密度为50 mA.g^-1,放电截止电压为2.0 V的条件下,电池的放电容量最大为5602 mAh·g^-1;在放电电流密度为50 mA.g^-1,恒定放电容量1000 mAh.g^-1时,电池的充放电循环可达55个,表现出良好的充电性能。进一步研究发现,掺杂钴元素对于OER性能的提升远远高于其对ORR性能的提升。其次,在氮气环境下990 ℃煅烧ZIF-8和MIL-100（Fe）的混合物制备Fe-N-C系列催化剂。结果表明,Fe-N-C-1显示出最好ORR活性,优于同样测试条件下20 wt%Pt/C的ORR活性。以Fe-N-C-1为催化剂的锂空气电池性能良好,在电流密度为50 mA·g^-1,放电截止电压为2.0 V的条件下,电池的放电容量最大为8757 mAh·g^-1,表现出优异的放电性能。最后,在氮气环境下990 ℃煅烧ZIF-8和MIL-100（Fe）以及ZIF-67的混合物制备FeCo-N-C系列催化剂。结果表明,FeCo-N-C-8具有最优的双功能催化活性,其过电压差△E（OER在10mA·cm-2时的电压与ORR起始电压之差）最小,为0.725 V。基于FeCo-N-C-8电极的锂空气电池,在电流密度为50 mA·g^-1,放电截止电压为2.0 V的条件下,电池的放电容量最大为9992 mAh·g^-1;在放电电流密度为50 mA·g^-1,恒定放电容量为1000 mAh·g^-1时,电池的充放电循环可达80个,表现出优异的循环充放电性能,具有潜在的应用前景。