铝空电池是用铝代替氢而构建的一种金属燃料电池,具有能量密度高、安全、成本低、无污染、放电电压平稳等优点,且铝资源丰富,能再生利用,可更换铝电极进行机械充电,是很有发展前景的电池技术^[1]。2014年,美铝公司与以色列Phinergy联合开发的铝空电池电动汽车,续驶里程达到1600公里,引起了全世界的关注。近年来,我国铝产能严重过剩,且新能源汽车产业面临充电难,国家电网负荷严重不足的困境,开发铝空动力电池是重要的解决途径。高效空气电极是构建高性能金属空电池的关键技术之一。开发高催化活性、高稳定性、价格低廉的氧还原催化剂是金属和氢氧燃料电池研究的主要方向。本课题组在多元铝合金、非贵金属氧还原催化剂、电解液缓蚀剂和电堆结构设计等方面相继开展了一系列创新工作,取得了一些重要的研究成果。课题组与云南美的汽车合作开发电动大巴用铝空电池组,装载了该电池组的电动大巴成功进行了试运行。本报告将重点介绍近年来我们在低成本、高活性非铂氧还原催化剂的研究进展,基于过渡金属氧化物,我们通过形貌调控和碳基纳米材料的改性与复合先后开发了具有高催化活性的Mn_xCe_1-xO₂、CoMn₂O₄、MnCo₂O₄、NiCo₂O₄/CNTs、NiCo₂O₄/N-rGO、MnO_x-CeO₂/KB、Co₃O₄/N-KB、CeO₂-Co₃O₄/KB等系列催化剂^[2]。同时通过过渡金属元素（Fe、Co、Cu等）和氮共掺杂技术,分别获得了高性能的Fe-N-C、Co-N-C等材料,催化活性明显优于商业化的20%的铂碳（Fig.1）。此外,报告将简单介绍一下课题组在铝空气电池组开发及应用上的进展。