随着当今社会的发展和人们对能源需求日益加剧,迫使人们不合理的开发利用化石燃料造成空气污染和全球变暖问题。因此开发清洁,对环境无污染,可再生的能源替代化石燃料已成为最紧急的事情。然而在各种替代能源战略中,氢气作为主要能源载体已成为清洁的能源未来。为此发展绿色低碳、高效多元的能源转化技术是解决能源危机和环境污染。在各种先进技术中,电催化分解水起着关键作用,贵金属材料具有很好的催化活性,但是由于其价格昂贵,储量稀少。人们开发了许多新的廉价的过渡金属基电催化材料以提高气体的逸出效率。因此本论文以廉价的碳纸,镍网作为自支撑的集流体以及过渡金属为研究对象。分别实现了高效的电化学析氢、析氧以及全解水反应。主要研究内容如下:1)我们以片状CP/NiO为前驱体,利用水热经过一步硒化,合成两相混合的CP/NiSe/Ni0.8Se的复合材料,经过硒化获得具有更大比表面积的粗糙面,大大的的增加了催化剂的接触面积,暴露更多的活性位点,从而有利于力高催化剂的活性。2)以导电性好的碳纸为集流体在自支撑的碳纸上生长氢氧化镍纳米片CP/Ni(OH)2在通过阴子交的方法在Ni(OH)2/CP纳米片表面原位生长出小尺寸的金属硫化物纳米粒子CP/Ni(OH)2/NiS构筑成金属硫化物-氢氧化物复合异质结构薄膜。之后利用低温磷蒸气法磷化为CP/Ni2P/NiS/的纳米复合材料,这种纳米复合材料Ni2P/NiS/CP用作电化学HER的阴极材料,从而进行电化学HER的析氢反应。3)通过对NiCo-LDH纳米片前驱体的表面处理,利用NaBH4和Se粉形成的NaHSe4强的还原剂作用,从而在表面形成纳米粒子堆积而成的薄膜,形成NiCo-Se纳米片复合材料,对其进行了电催化全解水的性能测试。