为响应国家2060年实现“碳中和”的目标,开发清洁能源成了关注重点。氢能是清洁、高效的可再生能源,电催化分解水是制氢的有效方式。发展高活性的析氢（HER）、析氧（OER）的非贵金属电催化剂是构建高性能分解水器件的前提。本论文基于电子互补效应构建钴钒双金属化合物,再分别用P、N、S阴离子调控其电子结构,优化电催化过程的中间体吸附,提升HER、OER电催化活性。主要研究内容如下:1、采用简单的水热法合成铅笔状的Co3V2O8·H2O,通过磷化热处理过程制备P取代CoVO-P化合物。系列实验表明,最初形成纳米片结构,通过分子内的定向缩合逐渐转变为六边形棱柱结构。磷化处理后,P取代部分晶格O,进而改变Co3V2O8·H2O内部的电子传递方向及数量,提高电催化活性。制备的铅笔状Co-V双金属催化剂表现出优异的OER活性和稳定性,并可用于大电流分解水器件。2、在碱性条件下,利用水热法合成具有氧空位的Co3（OH）2V2O7·2H2O纳米片。再通过硫化过程将S原子稳定固定在氧空位上,得到CoVOH-S化合物。S修饰不仅会调控Co3（OH）2V2O7·2H2O内部的电子结构,还可以提高其结构稳定性,进而提供高效稳定的OER活性位点。该催化剂在大电流密度下具有优异的OER活性。3、以泡沫镍为基底,在酸性条件下原位生长CoV基纳米片。通过磷化和氮化过程,分别制得CoVP@NF和CoVN@NF复合材料,具有高效的OER和HER电催化活性,这归因于高导电的自支撑基底和具有更多活性位点的异质界面。利用CoVP@NF和CoVN@NF催化剂组装电催化全解水装置,在较低的电位下具有高效的分解水效率。