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近年来,化石能源的枯竭和环境污染问题日益突出,寻求绿色可再生能源代替化石能源是解决能源危机与环境污染问题的最佳途径。氢能具有清洁、高效、方便储存和运输方便等优点,是最理想的新型能源。电催化分解水制氢因其效率高、产气纯度高、环境友好以及能量波动适应性强等优点,在氢能开发技术中展现出了极佳的应用前景。目前贵金属及其氧化物表现出优异的电催化活性,但由于稀缺性和高成本限制了它的应用。因此,探索开发稳定、高效、价格低廉的非贵金属电催化剂,成为亟待解决的问题。过渡金属磷化物,是将磷原子引入过渡金属的晶格中而形成的一类间充化合物,其结构稳定、电子电导率较高和化学稳定性良好。由于过渡金属磷化物中磷原子电负性较大,对于分解水反应中间体具有合适的吸附能,从而有利于获得较高的电催化活性和稳定性。相对于单金属磷化物,双金属磷化物可发挥两种不同金属元素的协同作用,不仅可以改变电催化剂电子结构,加快电荷传输速率,还可以为表面反应提供更多的活性位点,从而提高催化剂的催化活性与稳定性。本论文以镍基过渡金属磷化物为研究对象,设计与制备了系列镍基过渡金属磷化物电催化剂,系统研究了其电催化分解水析氢反应（HER）以及析氧反应（OER）性能,初步阐明了催化反应机理。具体内容如下:1.以NiMn-LDH为前驱体,通过低温磷化反应制备出了泡沫镍担载的镍锰双金属磷化物多孔纳米片阵列电催化剂。电化学测试结果表明,最优金属比例Ni2Mn1P催化剂,其在电流密度为10 mA cm-2时,析氢过电位在酸性和碱性电解质中分别为80和120 mV;碱性电解质中电流密度为20 mA cm-2时,析氧过电位为250 mV。以Ni2Mn1P催化剂为正负极的电解池碱性条件下产生10 mA cm-2分解水电压仅为1.6 V。电化学活性面积和电化学阻抗研究结果表明较高的电解水效率主要归因于以下两个方面:（1）双金属之间的协同效应增强了电导率,优化了反应吸附能,降低了催化过程的反应能垒;（2）多孔纳米片阵列结构提供了更多的活性位点,从而提高了电催化活性2.以镍钴双金属立方体为前驱体,采用一步回流成功将铁元素掺杂镍钴/镍钴双金属磷化物空心立方体电催化剂。通过调控反应物比例,实现了不同铁掺杂量的镍钴/镍钴磷空心立方体电催化剂的成功制备。电催化测试结果表明,掺杂量为2.5倍的NiCo/NiCoP-2.5Fe表现出最佳的OER催化活性,在电流密度为10 mA cm-2时,析氧过电位为290 mV。稳定性测试结果表明,电流密度25小时后无明显衰减,表现出良好的稳定性。铁元素的掺杂显著改善了电荷迁移性能,增加了活性位点数量,从而展现出了显著增强的OER性能。3.利用钴氰化钾类普鲁士蓝为前驱体,通过共沉淀法制备了镍钴双金属立方体,进一步通过简单化学刻蚀、低温磷化反应和空烧制备了NiCo纳米笼双金属磷氧化物/氮掺杂碳复合电催化剂。通过调控改变不同陈化时间和刻蚀时间,实现了对纳米笼的微观形貌的有效调控。电催化测试结果表明,发现陈化时间7天、刻蚀90分钟制备的NiCo纳米笼双金属磷氧化物/氮掺杂碳复合电催化剂OER性能最佳,在电流密度为10 mA cm-2时,析氧过电位为320 mV,并表现出良好的稳定性。电化学活性面积和电化学阻抗测试结果表明,独特的纳米立方笼空心结构增大了催化剂的比表面积,有利于暴露更多的活性位点,催化剂与电解质充分接触;磷化和复合氮掺杂碳的协同效应调控电子结构,加快电子传输速率,从而显著提升了OER催化性能。