氢能源是一种最清洁环保的可再生二次能源,目前制约氢能源利用的主要因素包括制取低价氢能源和寻找安全的氢储存技术两个方面。电催化制氢被认为是最有效的持续制备氢气的方法,其中Ni基材料（Ni-Mo、Ni-W、Ni-P等）是常见的催化析氢电极。同时,根据Brewer-Engel价键理论,稀土氧化物往往具有空的d轨道或f轨道,可以与d轨道有成对电子的金属或合金形成电催化析氢协同效应而提高材料的催化析氢活性。因此,本文通过电沉积技术分别制备了Ni-P-CeO₂、Ni-Mo-CeO₂和Ni-W-CeO₂复合镀层,并采用极化曲线（LSV）、交流阻抗（EIS）、Tafel曲线、恒电位I-t曲线和循环伏安曲线（CV）等方法研究了所制备镀层的析氢性能,具体研究结果如下:1.通过复合电沉积法制备了Ni-P-CeO₂复合镀层,结果表明:在镀层中Ni-P以非晶态形式存在;多孔Cu模板具有三维泡沫结构,这种结构有大的比表面积,添加多孔Cu模板后镀层的催化析氢性能有所提高;在模板表面电沉积Ni-P-CeO₂复合镀层后,针叶状的Cu枝晶变为球形。当加入的纳米CeO₂颗粒的浓度为20g/L时,Ni-P-CeO₂复合电极获得最佳的电催化析氢活性。Ni-P-CeO₂（20g/L）复合镀层的交换电流密度（j₀）是Ni-P镀层的5.4倍。当阴极过电位大于149 mV时,Ni-P-CeO₂（20g/L）复合镀层的催化活性高于贵金属铂。这说明Ni-P-CeO₂复合镀层是一种低成本的高效非贵金属析氢催化剂。2.为了进一步提高Ni-Mo镀层的电催化析氢活性,通过复合电沉积法制备了Ni-Mo-CeO₂复合镀层来研究纳米CeO₂含量对镀层析氢活性的影响。结果表明:在镀层中Ni-Mo合金以MoNi₄晶体的形式存在;电沉积Ni-Mo镀层和Ni-Mo-CeO₂复合镀层后的Cu枝晶表面呈多孔状态,气孔在镀层表面均匀分布,镀层表面整体有较大的粗糙度,有利于降低电极表面析氢过程中的电流密度。Ni-Mo-CeO₂复合镀层与其对应的Ni-Mo二元合金相比,Ni-Mo-CeO₂复合镀层显示出更好的电催化活性。Ni-Mo-CeO₂复合镀层比Ni-Mo镀层有更好的电催化析氢活性,是由于纳米CeO₂颗粒与Ni-Mo合金之间形成析氢协同效应。3.研究了纳米CeO₂颗粒的添加对Ni-W合金镀层表面形貌及催化析氢性能的影响,结果表明:W元素溶入Ni晶格中形成Ni-W固溶体;Ni-W-CeO₂复合电极的催化析氢活性随着纳米CeO₂颗粒含量的增加先升高后下降,Ni-W-CeO₂（10g/L）复合电极显示出最好的电催化析氢活性。通过对Ni-W-CeO₂（10g/L）复合电极进行恒电位I-t曲线和循环伏安曲线测试表明复合镀层具有良好的稳定性。Ni-W-CeO₂复合电极的电催化活性高于Ni-W电极归因于Ni-W合金和纳米CeO₂颗粒之间产生催化析氢协同效应。本文通过在Ni-P、Ni-Mo和Ni-W镀层中加入纳米CeO₂颗粒研究稀土氧化物的加入对Ni基镀层析氢性能的影响。通过测试发现加入稀土氧化物后,所有镀层的催化析氢性能都有不同程度的提高,进一步证明Ni基合金与稀土氧化物之间可以形成催化析氢协同效应,进而增强了Ni基合金在碱性溶液中的电催化析氢活性。