锂离子电池及氢能的开发利用是解决能源短缺与环境问题的有效途径。基于转化反应机制的过渡金属氧化物负极材料因容量高而备受瞩目。在氢能的开发中,电解水制氢技术高效、直接,但受电解水催化剂性能限制,研究能够替代贵金属基催化剂的高效、低成本过渡金属催化剂具有非常意义。将活性材料直接生长在导电基底上制成自支撑电极则能改善传统粉体材料存在的弊端。因此,本文选用三维泡沫金属作为基底材料,将活性材料直接生长于基底上,制备了不同系列的自支撑电极用作锂离子电池负极材料和电催化剂,主要研究内容如下:（1）以泡沫镍（NF）为基底,通过溶剂热法及氧化处理制备NiO/NF,对通过磷化得到NiO（P）/NF。在溶剂热前掺钛,进而磷化得到NiO（Ti）/NF、NiO（Ti,P）/NF样品,其中,具多孔形貌及良好导电性的NiO（Ti）/NF放电容量最高,在1 m A/cm2电流密度下经50次循环后的容量高达2.8 m A h/cm2。（2）以NF为基底,通过溶剂热法及氧化处理制备CuO/NF样品,其中,CuO/NF-25h样品在1 m A/cm2电流密度下经50次充放电循环后的容量保持在1.94m A h/cm2,NiO与CuO活性材料协同作用使CuO/NF-25h电极相比NiO/NF样品的性能得到改善。（3）以NF为基底,通过水热法及不同温度下的氮化处理合成N掺杂的Ni-MoO2/NF自支撑催化剂,Ni-MoO2/NF-5具有最佳的析氢性能,仅需46 m V可达到20 m A/cm2的电流密度;（Ni-MoO2/NF-5）//（Ni-MoO2/NF-4）在20 m A/cm2电流密度下的全分解水电压为1.53 V,较（Pt-C/NF）//（Ir O2/NF）低30 m V。且此全分解水装置经15小时稳定性测试后的LSV曲线几乎重合,具有优异的稳定性能。