社会经济的飞速发展,大量使用化石燃料导致环境污染和能源危机的问题越来越严重,其中氢能具有燃烧值高、密度小和产物为水等优点,是最具发展前景的可再生清洁能源之一,因此氢能的转化和存储是当前人们的研究重点。随着电子信息技术的飞速发展,电脑和手机等电子产品在丰富人们生活的同时也带来无形的电磁波污染;在军事方面,现代的战争主要是主要是信息的战争,发展隐身技术提高已方设备在战场上的存活率是实现胜利的重要手段之一。碳纤维因其导电性优异和介电常数高等优点,作为电催化剂载体和吸波材料在新能源和信息等领域具有广阔的应用前景。目前,以第一过渡金属Co、Ni和Fe等为层板组成元素的层状复合金属氢氧化物（LDHs）在氧电极电催化反应中表现出良好的催化活性和稳定性,并且由于该类材料具有组成和结构可调变和合成工艺简单等特点,极具实用价值,此外LDHs经过焙烧可得到尖晶石型铁氧体磁性材料。本论文采用尿素辅助的水热合成法在碳纤维表面原位生长LDHs薄膜材料,通过调控反应物以及晶体生长条件等参数,可控制备系列插层结构和不同层板组成的LDHs/CFP复合电极材料,并用于氧气析出（OER）和氧气还原反应（ORR）电催化性能研究,揭示样品与性能间的构效关系。此外,可控制备不同形貌和组成的LDHs/CF复合材料,利用LDHs焙烧可得到尖晶石型铁氧体的特性,焙烧处理获得的尖晶石型铁氧体包覆碳纤维吸波材料。主要研究内容如下:（1）以尿素和氟化铵分别作为沉淀剂和生长导向剂,调节Ni₂Fe-LDHs/CFP制备过程沉淀剂和生长导向剂的量制得系列厚度在0.85-1.8 μm范围内LDHs膜,沉淀剂和生长导向剂在LDHs膜生长过程中扮演着重要角色。随沉淀剂量的增加,LDHs膜厚度和片尺寸增加且片状结构愈发明显;不同生长导向剂量所制得的LDHs片均在CFP表面排列规整,其中LDHs片的尺寸和薄膜的孔道随生长导向剂量的增加而增大。（2）以LDHs为电催化活性组分,CFP为导电基底,制备了系列SDS插层结构Ni₂Fe-LDHs/CFP复合电极材料。随着SDS插入量的调控,Ni₂Fe-LDHs/CFP 层间距分别为 0.74、0.74、2.37、2.40 和2.49 nm。以该类材料作为工作电极进行析氧反应性能评价,揭示了不同插层结构Ni₂Fe-LDHs/CFP与析氧反应电催化活性的构效关系,层间为2.49 nm的复合电极在电流密度为10 mA/Cm2时的析氧过电位为289 mV,塔菲尔斜率为39 mV/dec优于贵金属Ir02催化剂。（3）以不同金属盐为原料,采用尿素辅助的水热合成法成功在CFP表面原位生长了系列不同层板组成的Ni₂Fe-、Co₂Fe-和NiCoFe-LDHs薄膜,并将材料进行OER和ORR电催化性能评价,揭示了不同金属组成的LDHs/CFP复合材料与电催化性能间的构效关系,其中NiCoFe-LDHs/CFP由于存在多种金属间的协同作用,具有最佳的氧电极电催化活性。（4）通过改变碳纤维改性时间,探索其对CF表面LDHs包覆程度的影响;通过调整晶体生长条件,可控制备了不同形貌和组成的LDHs/CF前驱体,将其进行焙烧处理,得到尖晶石铁氧体包覆碳纤维复合吸波材料。