电解水是在电流的作用下打破了体系的平衡,使体系的水不断的分解。本文主要是对经济、节能、高活性的贱金属镍基电催化剂的研究,通过暴露特定的高能面、多的高活性位点、大的比表面积来降低反应的过电位;以金属为载体增加电子的传输能力、改善载流子密度的方法来增加电流密度,提高对电能的使用效率。本文第一部分主要讨论过渡金属硫化物的可控构筑,通过对前驱体的一步简单硫化,实现了制氢反应阴极催化剂硫化镍的合成,电催化制氢性能当电流密度为10 mA cm^-2时,过电位为-115 mV vs.RHE。在本文的第二部分主要介绍了合成纳米花状结构的前驱体,再将前躯体进行硒化处理得到二硒化镍纳米花状结构。将硫化镍和二硒化镍电催化剂进行电催化活性对比,发现二硒化镍的反应活性更优越,这说明了硒化镍的金属性更强,电子传输更快。在10 mA cm^-2时,450 ^oC时合成的二硒化镍过电位为-105.3 mV。在本文第三部分中利用传统的水热合成法,合成出氢氧化镍纳米片自组装的花状微米球,通过热磷化的方式生成Ni₅P₄以及Ni₂P。这一自支撑电极暴露了特定的Ni₅P₄（001）高活性面,有效的降低了析氢过电位和提高了催化电流密度。我们通过了DFT理论计算进一步证实了（001）高能面的存在。电流密度在10 mA cm^-2时Ni₅P₄电催化剂所对应的过电位为-35.4 mV。接下来在本文中介绍通过表面活性剂的控制,成功的控制合成出一维线状结构与二维纳米片自组装,暴露出更多的活性位点,使电解水产生氢气反应过电位更低,进一步提高了催化反应活性。通过研究发现,多级结构的Ni₅P₄电流密度为10 mA cm^-2时,反应过电位为-29.8 mV。