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摘要
氧还原反应是新能源电池、化工生产及生物电化学等高科技领域的关键过程，引起了诸多科研人员的极大关注。在燃料电池及金属-空气电池中，电池阴极传递氧离子并为氧还原反应提供场所。而氧还原反应过程存在过电位高、动力学缓慢等不足，高效阴极催化剂的开发是提高器件性能、降低其制造成本的关键。在氧还原电催化剂中，以铂为代表的贵金属是最有效的，然而其受产量及成本制约严重。过渡金属氧化物、掺杂碳等材料因较好的催化活性和电化学稳定性广受关注，关于非贵金属催化剂的研究报道也层出不穷，但相较传统Pt/C催化剂，非贵金属催化剂仍存在催化活性低和电导率小等问题，无法满足新能源电池产业化需求。因此，近年来科研工作者多采用掺杂、复合改性等渠道提高催化剂的电化学活性。本文系统地综述了近三年来氧还原电催化剂的研究进展，重点阐述了当前催化剂研究中热点材料的改性手段及相关进展。在简要介绍现阶段氧还原反应机理的基础上，讨论了氧还原电催化剂及其主要应用领域。除此之外，还给出了氧还原电催化剂体系未来的发展方向，为进一步推进其在燃料电池及金属-空气电池等领域的实际应用进程提供可行性参考依据。
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