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实现社会的可持续发展是二十一世纪共同追求的目标,其中能源问题的解决一直是人们的工作重点。经过长期研究发现低廉环保的燃料电池和金属-空气电池是目前最具前景的能源转换与存储设备,它们可实现电能和化学能的相互转化。其中高效双功能氧电极催化剂的开发是提高两类电池性能的关键。近年来阴离子和阳离子掺杂开发的高活性和稳定性的钙钛矿材料成为研究热点。本论文是以钙钛矿型氧化物SrCoO3（SCO）作为基础材料并对其进行优化处理。包括Co位掺杂高价阳离子Nb+5得到SrCo0.9Nb0.1O3-δ(SCN0.1)使材料的结构更稳定。再在SCN0.1的O位掺杂微量电负性更大的F-离子来提高电化学催化活性。全论文均采用高温固相合成方法制备了SCN0.1、SCN0.2及SCNF样品,采用旋转圆盘电极装置的三电极法,对SCN0.1、SCN0.2及SCNF电极进行室温ORR/OER催化性能及稳定性测试;并将SCN0.1及SCNF用作锌-空气电池的氧电极催化剂进行极化曲线和恒流放电等性能测试。采用三电极法对SCN0.1及SCNF电极进行高温电催化活性测试;最后还研究了不同操作条件下SCN0.1的Cr沉积及电极毒化。论文借助X射线衍射和扫描电子显微镜等测试手段对样品成分及微观结构等作进一步研究。通过对SCN0.1、SCN0.2及SCNF电极的室温电化学测试,发现对SrCoO3（SCO）进行Co位掺杂10%的Nb+5得到SCN0.1材料的ORR和OER催化活性及稳定性更佳。在SCN0.1基础上进行O位F-离子掺杂后得到SCNF材料的双功能催化活性,可逆性和稳定性更进一步提高。当将SCN0.1和SCNF材料作为锌-空气电池和固体氧化物电池氧电极催化剂均展现出良好的催化性能,证明了二者在室温和中低温电池中的实际应用价值。综上所述SCN0.1基复合氧电极催化剂具备很好的双功能催化活性及长期稳定性,但是它的抗Cr毒化能力较差,因此在作为SOFC阴极使用时要注意氧电极的保护,尽量避免Cr毒化现象。