实现有效的电化学水分解是生产氢气的最有前途的方法之一。氧析出反应（OER）由于其缓慢的动力学过程,是整个水分解的瓶颈。贵金属催化剂IrO₂和RuO₂表现出较高OER活性,但稀缺性限制了其发展,因此,开发含量丰富的过渡金属基电催化剂用于OER具有重要意义。目前,过渡金属基电催化剂仍存在导电性差,活性位点密度较低,易团聚等问题。针对这些问题,本文设计了分层纳米结构的过渡金属析氧电催化剂,增大了表面积使活性位点密度增加,并且降低了纳米催化剂存在大量晶界而增加的电荷转移电阻,同时引入石墨烯以增加过渡金属氧化物导电性,以提升OER性能。具体内容如下:（1）使用化学气相沉积法（CVD）和常规脉冲电压法（NPV）在泡沫铜表面上原位制备了高质量石墨烯包裹的Cu O纳米花（Cu O NF@G/CF）。并对其形貌结构,组成成分以及OER性能进行表征和研究。同时探究了NPV法制备分层结构Cu O的机理。结果表明,Cu O NF@G/CF具有优异的电催化活性以及稳定性,这主要归因于分层结构的Cu O纳米花存在高密度活性位点以及大量便于离子传输和气体扩散的开放孔道,并且石墨烯的引入不仅增加了材料的导电性,而且形成的包覆结构增加了材料稳定性。（2）使用NPV法在泡沫铜表面制备了分层结构的Co P沉积的Cu O纳米线花（Cu O NWF-Co P/CF）。这种分层结构的Cu O纳米线花为活性材料Co P的沉积提供了大比表面积,并且显著的阻止了Co P的团聚。高导电性及高活性Co P与分层结构多孔Cu O纳米线花之间强烈的协同效应使其在碱性溶液中展现出优异的OER活性,仅需要230m V的过电位就可以产生50 mA cm^-2的电流密度。