目前,由于工业发展的需求和人类环境保护意识的提高,人们迫切的需要清洁的、可再生的能源。所以,氢能完美展现在人类面前,其具有清洁、可再生特点,在未来能源体系中很有可能代替化石燃料。多种制氢技术的发展基本已成熟,其中水电解制氢是安全的、可靠的、可循环利用的制氢方法,无污染物排放,对环境几乎没有伤害。但是水电解制氢过程中有一最大障碍,那就是阴极析氢材料的析氢过电位高,无法进一步开展。所以,开发研究具有低过电位的电极材料是当前最亟待解决的课题。迄今为止,研究者们着重研究的阴极析氢电极材料是Ni基析氢材料。本论文主要是研究了Ni-CeO₂、Ni-S/CeO₂复合阴极材料,用超重力电沉积的方法制备,其组织结构和微观形貌含量用XRD、SEM、TEM、EDS表征,电化学性质用CHI660中的测试手段来测试。同时,研究了不同形貌的CeO₂对制备的复合材料的形貌、结构及电化学性能的影响。采用本课题组改装的超重力装置制备出Ni-S/CeO₂复合材料。由于超重力场能够增强传质过程,促使更多的纳米CeO₂颗粒进入镀层中。电化学测试表明,超重力场制备的复合镀层的催化析氢性能比常规条件下制备的镀层性能好。在最佳浓度7 g/L CeO₂添加量,3000 rpm转速下制备的镀层表现出最高的析氢反应交换电流密度和在同一电流密度下最小的过电位。电催化性能的提高主要是由于高的CeO₂含量,这增大了比表面积,析氢活性位点相对来说增加。还有可能是Ce O₂颗粒和NiS合金间存有协同作用。用沉淀法制备出CeO₂纳米片（CeO₂ Nf）,再以CeO₂纳米片为复合相,在超重力场中制备了Ni-CeO₂ Nf、Ni-S/CeO₂ Nf复合阴极材料。电化学测试表明,对于Ni-CeO₂ Nf来说,在CeO₂纳米片添加量为1.0 g/L制备的复合镀层呈现出析氢反应交换电流密度是最大的,析氢过电位是最小的,即有最佳的电催化析氢活性。其活性比纯Ni镀层的析氢活性和由CeO₂纳米颗粒制备的Ni-CeO₂镀层的催化析氢活性都高。电化学活性的提高可归因于CeO₂纳米片的加入,Ni颗粒附着在CeO₂纳米片上,分散比较均匀,增大了比表面积。对于Ni-S/CeO₂来说,在CeO₂纳米片添加量为0.7 g/L制备的复合镀层呈现出析氢反应交换电流密度是最大的,析氢过电位是最小的,即有最佳的电催化析氢活性。其催化析氢活性比Ni-S合金催化析氢活性和由CeO₂纳米颗粒制备的Ni-S/CeO₂镀层的催化析氢活性都高。电化学活性的提高可归因于CeO₂纳米片的加入,Ni-S合金附着在CeO₂纳米片上,增大了比表面积,暴露了更多的活性位点。同样用沉淀法制备出CeO₂纳米棒（CeO₂ Nr）,再以CeO₂纳米棒为复合相,在超重力场中制备了Ni-CeO₂ Nr、Ni-S/CeO₂ Nr复合阴极材料。电化学测试表明,对于Ni-CeO₂ Nr来说,在所研究的样品中,在CeO₂纳米棒添加量为1.0 g/L制备的复合镀层呈现出有最大的析氢反应交换电流密度和最小的析氢过电位,即有最佳的电催化析氢活性。其活性比纯Ni镀层的催化析氢活性高,比由CeO₂纳米颗粒制备的Ni-CeO₂镀层的催化析氢活性高。电化学活性的提高可归因于CeO₂纳米棒的加入,打开了更多的传质通道,有利于析氢反应的进行。对于Ni-S/CeO₂来说,在所研究的样品中,在CeO₂纳米棒添加量为0.3 g/L制备的复合镀层表现出最大的析氢反应交换电流密度和最小的析氢过电位,即有最佳的电催化析氢活性。其催化析氢活性比Ni-S合金的催化析氢活性高。电化学活性的提高可归因于CeO₂纳米棒的加入,Ni-S合金附着在CeO₂纳米棒上,增大了比表面积,暴露了更多的活性位点。但CeO₂纳米棒沉入镀层后,增大了镀层的应力,镀层易崩裂。