氢能是高清洁、高热能的可再生能源之一，可以用来改善目前能源结构。电催化水分解制氢是目前最有希望大规模商业制氢的技术之一。为了满足商业制氢的要求，研究高效、稳定、廉价的电催化剂成为电催化水分解制氢技术的重中之重。传统催化剂主要是贵金属基催化剂，其较高的成本限制了它们的应用。因此，开发具有优异催化活性的廉价替代材料是非常重要的，这也是目前科研工作者的主要研究方向。泡沫镍（NF）作为一种优异的导电材料，具有3D网状结构以及高比表面积，通过泡沫镍表面负载水分解催化剂，可以提高其催化性能及稳定性。本论文主要通过泡沫镍负载或表面原位生长水分解催化剂制备电极材料。
　　（1）通过硅烷偶联剂（APS）将多金属氧酸盐（POM）负载在商业泡沫镍上（POM-APS/NF）制备电催化水分解产氧催化剂材料，其中，主要以多金属氧酸盐[{Ru4O4(OH)2(H2O)4}(γ-SiW10O36)2]10-(Ru4Si2)作为催化剂制备电极材料。结果表明：多金属氧酸盐负载在泡沫镍表面后分子结构没有发生变化。该电极材料在磷酸缓冲液（200 mM，p H=6）中表现出较好的电催化产氧性能：低过电势（电流密度为10 mA cm-2，过电势为550 mV），Tafel斜率（172 mV dec-1），并且该电极材料具有较好的稳定性。
　　（2）通过水热法在泡沫镍表面制得磷掺杂的二硫化三镍电极材料（P-Ni3S2/NF）。结果表明：磷掺杂改变了泡沫镍表面Ni3S2的形貌，导致其具有更丰富的活性位点、高传导率和高质子传输。在碱性电解液中，该电极材料具有优异的O ER和HER催化活性，并且可以作为双功能催化剂催化水的全分解。该材料分别作为阳极和阴极组装成水分解电解槽时，在电流密度为10 mA c m-2时，电池电势为1. 47 V，且具有超过20小时的催化稳定性。
　　（3）通过两步水热法在泡沫镍表面制得 Co3S4-Ni3S2/NF 电极材料。第二步水热反应后，泡沫镍表面形貌发生了明显的变化，形貌的改变导致更多活性位点的暴露，增大了催化剂与电解液的接触面积。结果表明：该电极材料对O ER和HER都表现出优异的催化活性，并且该电极材料也可作为双功能催化剂催化水的全分解，当电流密度为10 mA c m-2时，电池电势为1. 52 V，且具有超过10小时的稳定性。
　　（4）通过水热法在泡沫镍表面制得 NiFe-磷酸化合物电极材料（NiFeP/NF）。泡沫镍表面形貌为3D“冰晶”结构，这种结构具有较大的比表面积，可以导致更多活性位点的暴露，使电极材料具有更好的催化活性。结果表明：该电极材料对O ER和HER都表现出优异的催化活性，并且也可以作为双功能催化剂催化水的全分解，当电流密度为10 mA c m-2时，电池电势为1. 55 V，且具有超过10小时的催化稳定性。