化石燃料的过度使用已经造成了能源短缺、环境污染,促使研究者们不断去探索可再生的、清洁的其他替代能源。发展氢能来代替化石能源是解决能源和环境问题的有效途径,电化学分解水是获得高纯氢气的重要方式之一。然而作为水分解的另一个半反应,电化学产氧由于动力学过程缓慢而降低了电催化的整体效率,所以需要高效的催化剂促进产氧反应的进行。尽管RuO₂、IrO₂等贵金属产氧催化剂显示出较好的催化活性,但资源稀缺,价格昂贵,而且就在大电流下的活性和稳定性来说,它们还远远不是理想的产氧催化剂。所以研究者们不断追求催化活性高,在较大电流下能够维持较长时间稳定性,价格低廉、储量丰富的产氧催化剂。NiFe催化剂在地壳中含量丰富,廉价易得,但现在性能不是特别理想,距离工业应用还有一定的差距。本论文中,我们的研究思路为:1)以泡沫镍为基底,构建自支撑结构加快电子传输来提高材料的导电性,2)合成异质结构调节电子结构从而提高催化活性。3)疏气性的纳米片表面能够加速气体的逸出,使得电极材料能够在大电流下稳定工作。通过原位电化学转化的方法得到了具有较高电催化产氧活性和较好稳定性的NiOOH-NiFe₂O₄/泡沫镍复合材料。主要研究内容为:我们通过对Fe₂O₃纳米颗粒镶嵌在Ni（OH）₂纳米片上的复合结构进行阳极化处理,原位电化学转化得到了具有电催化产氧活性的NiOOH-NiFe₂O₄/泡沫镍纳米片阵列,并且利用原位拉曼光谱监测了其转化过程。该异质结构材料是一种高效的电催化产氧催化剂。在过电势为240 mV时便能达到电流密度30 mA cm^-2,并且仅仅需要⁴10 m V的过电势,电流密度即可达到3000 mA cm^-2,在80 mA cm^-2电流密度下能够维持100多个小时。电催化活性的NiOOH与非晶NiFe₂O₄之间的协同效应以及亲水疏气性电极表面都是促使样品具有出色的电催化产氧活性的因素。本文为探索NiFe复合物电催化产氧机理提供了新的思路,提出了在室温下合成无定型的尖晶石相材料的温和方法。