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近年来,由于存在能源危机和环境问题,氢气作为一种清洁可再生的能源因此备受关注。电催化分解水制氢是满足能源需求、解决环境问题的极具吸引力的途径。但是电催化分解水中仍然存在着固有的能量屏障,需要更高的过电势才能获得显著的催化效率。迄今为止,贵金属Pt、Ir和Ru基电催化剂一直是众所周知的最活跃的催化材料。但是,它们高昂的价格和稀缺性严重地限制了企业大规模应用该清洁能源。镍基磷化物具有催化性能好、储存丰富、成本低、污染小等优点。本文制备出具有优异电催化性能的镍基自支撑纳米材料。论文具体内容如下:（1）3D纳米片阵列结构,再加上外来原子掺杂及表面结构的调节,是一种提高过渡金属化合物、非贵金属催化剂电催化性能的方法。在本文中,我们通过水热法和磷化过程制备了在泡沫镍上负载Fe掺杂Ni2P纳米片阵列,增强材料的OER和HER性能。得益于表面工程和Fe掺杂强大的电子效应为材料带来更多的电化学活性位点和合适的表面粗糙度。Fe-Ni2P-2展现出最好的OER性能,在100m A·cm-2电流密度下,其OER过电势为255 m V,Tafel斜率为65.5 m V·dec-1,优于其他磷化比例的材料。此外,这种特殊的结构同样可以提高HER性能,在100m A·cm-2电流密度下,其HER过电势为204 m V,Tafel斜率为78.3 m V·dec-1。最后,在碱性电解液中,该双功能催化剂同时作为阴极和阳极时,仅需要1.54 V的低电压下可以达到10 m A·cm-2的电流密度,且稳定性良好。（2）非晶相材料在结构方面具有高无序性,这样的结构通常被认为有利于电催化性能。通过一步电沉积的方法将Ni-Fe-P纳米材料原位长泡沫镍上。当Ni:Fe=4:1,电沉积时间为10 min,所制备的Ni-Fe-P催化剂在1.0 M KOH溶液中表现出良好的电催化性能。在100 m A·cm-2电流密度下,其OER过电势仅需288m V,在10 m A·cm-2电流密度下,其HER过电势为132 m V,HER和OER的Tafel斜率分别为63.03 m V·dec-1和61.40 m V·dec-1。最后,在碱性电解液中,该双功能催化剂同时作为阴极和阳极时,仅需要1.54 V的低电压下可以达到10 m A·c-2的电流密度,且稳定性良好。如此出色的性能可归因于所制备的Ni-Fe-P催化剂的Ni和Fe元素的协同作用,无定形结构和泡沫镍自支撑构型。上述两种材料的电催化分解水性能都处于目前已报道的催化剂前列。这为发展高效且低成本的分解水电催化剂提供了新的解决思路和机会。