氢能作为一种可再生绿色能源,是代替传统化石燃料的理想候选者。在各种制氢技术中,电催化水解制氢以其原料来源广和绿色环保等优点被认为是当前理想的制氢方式之一。但在实际的电解水制氢中,通常会形成较高的过电位,需要消耗大量电能,使析氢反应（HER）的成本较高。因此,开发高效和低成本的电催化剂以降低HER进程中的电能消耗具有重要意义。相比于贵金属基HER电催化剂,过渡金属镍基材料以其制备成本低廉以及HER电催化活性较高等优点在当前研究较为广泛。尽管研究者们在镍基材料的结构与组成设计上做了很多探索,但是很少有研究是基于HER的动力学步骤去设计合成具有优异本征活性的电催化剂。因此,本文基于HER的动力学步骤设计合成了HER本征活性优异且性能可控的Ni/NiO@碳洋葱电催化剂,探索了各活性组分间的协同作用与材料碱性条件下电催化水解析氢性能之间的关系,整个实验流程操作简便,制备条件温和。本文具体研究内容如下:（1）基于分子结构中含碳数较少的丙烯酸（Acrylic acid,AA）和马来酸（Maleic acid,MA）为有机酸配体,通过自组装以及不同温度条件下的煅烧等操作合成制备了HER本征活性优异且性能可调的Ni/NiO@碳洋葱-AA和Ni/NiO@碳洋葱-MA复合材料催化剂。复合材料中所包含的NiO起到了降低HER动力学进程中Volmer反应能垒的作用,能够促进催化剂材料对于水分子的吸附进程;所包含的Ni则起到了降低HER动力学进程中Heyrovsky以及Tafel反应能垒的作用,能够促进催化剂材料对于氢的脱附进程。因此通过Ni/NiO@碳洋葱复合材料中活性催化组分Ni与NiO比例的调控即可实现Volmer反应、Heyrovsky以及Tafel反应等HER动力学进程的平衡与控制,从而实现Ni/NiO@碳洋葱复合材料析氢活性的优化调节。（2）实验通过煅烧温度条件的梯度控制即可实现Ni/NiO@碳洋葱复合材料中活性催化组分Ni与NiO比例的调控。本实验详细具体的研究了当采用不同有机酸作为配体时,复合材料中Ni/NiO比例与其HER性能之间的关系。当实验采用丙烯酸为有机酸配体时,在500℃煅烧条件下得到的Ni/NiO@碳洋葱-AA-500（Ni/NiO=1.31）具有相对最好的HER活性,其在1 M KOH以及10 m A cm-2电流密度下的析氢过电位为127 m V（vs.RHE）;当实验采用马来酸为有机酸配体时,在380℃煅烧条件下得到的Ni/NiO@碳洋葱-MA-380（NiO/Ni=0.62）具有相对最好的HER活性,其在1 M KOH以及10 m A cm-2电流密度下的析氢过电位仅为65 m V（vs.RHE）。（3）在催化剂材料的结构设计方面,实验在Ni与NiO的基础上进行了薄层碳洋葱的复合。复合材料中所包含的薄层碳洋葱不仅对材料整体导电性能的提升发挥着作用,也有利于复合材料中Ni与NiO纳米颗粒的固定和分散。值得注意的是,较薄碳洋葱的存在还在一定程度上减缓了碱性电解质溶液对于内部Ni、NiO催化粒子的腐蚀作用。此外,区别于较厚的碳层,复合材料中所含有的薄层碳洋葱也能够增强HER进程中电解质溶液与Ni、NiO粒子间的电子交互作用,提升催化剂材料的HER催化活性。实验也通过在空气氛条件下对比煅烧以及酸性条件下刻蚀活性组分等操作进一步对比说明了Ni/NiO@碳洋葱复合材料中Ni、NiO与C间的协同作用促进了复合材料析氢活性的提升。