作为清洁能源之一的氢能具有燃烧热值高、原料丰富的特点,在绿色能源转换领域受到人们的广泛关注。在各种制氢气工艺中,电催化水分解制氢气已成为目前最有前景的工艺策略。然而在实际电解水过程中析氢（HER）和析氧反应（OER）的过电势造成了极大的能耗,制约了该技术的产业化发展。因此,需开发用于水电解的高活性和低成本的双功能催化剂。近年来,虽然关于双功能过渡金属电催化剂的研究有很多,但大多研究结果仍难以同时满足企业对析氢、析氧催化工艺的要求。基于此,为了将HER和OER活性材料结合,通过在钛网上负载的Ni-Co磷化物（NiCoP/TM）表面上沉积超薄NiFe,设计和制造了一种优良的双功能电催化剂用于整体水分解。为了进一步提高催化剂的性能,在第二项工作中,将钒掺入了其中。NiCoP具有可观的HER活性,但其电导率较差,OER活性较弱。因此在研究中,将超薄NiFe合金电沉积在钛网负载的NiCoP表面,制得了具有优良水分解催化性能的双功能材料,表示为NiFe/NiCoP/TM。并通过优化包括电解液和电化学参数在内的实验条件,获得了性能和形貌良好的NiFe/NiCoP/TM电极,对其进行了相关表征。通过SEM观察发现NiFe/NiCoP/TM电极材料为多孔结构,沉积层约为0.5～1 μm,孔径约为17μm,孔深约为15 μm;通过EDX面扫证明镍铁合金均匀沉积在二次基板上;通过XRD结果证明材料中的NiFe的相组成为Ni0.36Fe0.64;通过XPS结果证明沉积层中除镍铁合金外,还有部分的镍铁氢氧化物和表面氧化产生的氧化物存在。运用线性扫描伏安法探索了 NiFe/NiCoP/TM在1.0 M KOH溶液和0.5 M磷酸盐缓冲液（PBS）中的催化性能。当电流密度j=10 mA cm-2时,催化剂于碱性介质中的析氢过电势（ηHER）和析氧过电势（ηOER）各自为57 mV和220 mV,槽压为1.55 V,优于 Pt/C/TM‖RuO2/TM;在 0.5 M PBS 溶液中ηOER为 458 mV。进一步研究发现NiFe/NiCoP/TM材料较好的催化活性归因于四个方面。其一,沉积过程中NiFe合金覆盖在NiCoP表面时并未破坏原有的多孔结构,使NiFe/NiCoP/TM电极能保持较大的电化学活性面积和较多的有效催化活性位点。其二,NiFe合金优良的导电性提高了电荷的转移速率,降低了反应过程中的电阻。其三,NiFe合金的沉积中,伴随有氢氧化物和氧化物的生成,提高了NiFe/NiCoP/TM的催化性能。其四,NiFe合金和NiCoP之间的协同效应提升了电催化剂的本征活性。为了进一步提高NiFe/NiCoP/TM电极的催化活性,在沉积层中引入了钒,通过调控电镀液配比和沉积条件等参数,制备得到了优化后的VOx@NiFe/NiCoP/TM。通过 SEM,EDX,TEM,XRD 和 XPS 对生成的VOx@NiFe/NiCoP/TM进行了分析。EDX和SEM测试结果证明VOx@NiFe均匀沉积在二次基板的孔隙之间,并未破坏基板原有的多孔结构,其中V的掺杂量约为1.5%（at.%）;XPS也证明了 V的共沉积。LSV测定结果表明,VOx@NiFe/NiCoP/TM可用于高效催化水电解。在1.0 M KOH中,当j=10 mA cm-2时,ηHER和ηOER分别为45 mV和215 mV,槽压仅为1.52 V。而稳定性测试证明,制备的电极具有优良的大电流稳定性,可作为双功能催化剂长期使用。为从电化学活性面积角度了解电极的优势,测试了其电化学双层电容（Cdl）和EIS。VOx@NiFe/NiCoP/TM催化性能的提高归因于V的掺杂,提供了更多的氧空位,增大了电化学活性面积,提高了材料的亲水性。同时,电极的多孔形貌增加了活性位点的可及性,并简化了水电解过程中所产生气体的质量传递,使产生的气体更易脱离;良好的导电性既提高了电荷的迁移速率又降低了电阻,共同提升了 VOx@NiFe/NiCoP/TM 的催化活性。研究结果表明,通过复合HER活性和OER活性组分,对于合理设计复合电催化剂用于全水分解是很有效的。