当今能源危机和环境污染日益严重,开发新能源刻不容缓。氢能作为最有前景的新能源之一,可通过电催化水分解工艺制备。目前,这些催化过程主要依赖于铂、铱、钌等贵金属,但价格昂贵、自然界储量低等限制了其发展,因此寻找高储量、低成本且稳定的非贵金属电催化剂成为大势所趋。钴基金属硒化物是一类新兴的非贵金属电催化剂,其具有与贵金属类似的电催化性质,且储量丰富,经济性突出,是潜在的高效催化剂。本论文工作通过比例调控得到不同钴硒比的硒化钴纳米片阵列,并针对各自的结构特点及存在问题,通过形貌调控,调整催化剂活性位点的丰度,并利用异质结构调整催化剂的电荷态,优化催化反应动力学,提高析氢（HER）、析氧（OER）、全水解反应的催化活性。具体工作内容如下:（1）通过比例调控选择性地控制两种钴硒化学计量比的硒化钴纳米片阵列的制备,六方相Co_0.85Se/CC和正交相CoSe₂/CC,并成功实现了碱性条件下HER性能测试。对比两种钴硒比的硒化钴碱性条件下的析氢性能,Co_0.85Se/CC和CoSe₂/CC在电流密度为10 m A cm^-2下分别对应141和192 m V的过电势,以及81和109 m V dec^-1的Tafel斜率。可知,Co_0.85Se/CC在碱性条件下具有更优异的电催化析氢性能。更小的阻抗说明Co_0.85Se具有更高的本征催化活性,即具有更高的潜在应用价值。（2）通过在碳布上制备多孔立方相CoSe₂纳米片（p-CoSe₂/CC）阵列,并用作碱性全水解的双功能电催化剂。以电沉积的α-Co（OH）₂为前驱体,采用气相硒化的方法制备p-CoSe₂/CC。这种3D集成p-CoSe₂/CC电极具有多孔二维纳米片和无粘合剂结构,在1 M KOH中显示出优异的HER和OER活性和稳定性:在10 m A cm^-2下具有138和243 m V的低过电位以及小Tafel斜率分别为83和82 m V dec^-1,优于大多数现有技术的CoSe₂基电极材料。最重要的是,使用p-CoSe₂/CC作为阴极和阳极组装碱性全水解电解槽,仅需要1.62 V的低电池电压以获得10 m A cm^-2的整体水分解电流密度,且具有高稳定性。（3）构建Co_0.85Se/CoFe LDH的二元杂化非均相催化剂,以Co_0.85Se/CC为基底,原位电沉积层状CoFe LDH纳米片,并实现OER性能的提高。CoFe LDH的引入使得催化剂中的活性物质高价钴数量增多,正如预期的那样,Co_0.85Se/CoFe LDH电极在1 M KOH溶液中表现出更出色的OER电催化性能:与纯Co_0.85Se/CC和CoFe LDH/CC电极相比,拥有更低的过电位(在10 m A cm^-2时仅为241 m V)以及更小的Tafel斜率(48 m V dec^-1)。更重要的是,复合电催化剂在40 h的计时电位测试中表现出优异的电化学稳定性。卓越的OER电催化性能使得复合Co_0.85Se/CoFe LDH材料有望作为贵金属基电催化剂的替代者。