社会经济的发展要求相应的能源供应,然而作为目前主要能源形式的化石燃料储量有限,且其利用方式引发的温室效应和环境污染令世界谈化色变。氢能则显现出了其独有的优势,即高燃烧热值、燃烧无污染且不产生温室气体。电解水制氢是一种理想的制氢方法,但依然存在一些亟待攻克的技术壁垒,其电化学析氧半反应的动力学缓慢,阻碍了整个水电解的效率。因此,开发能够降低析氧反应过程能量势垒的析氧反应电催化剂材料迫在眉睫。目前,商业用的贵金属Ru和Ir及其氧化物RuO2和IrO2是公认的电催化析氧性能较好的催化剂,但其高成本严重限制了它们的大规模应用。而钴硫化合物环境友好、价格低廉,导电性高,是一种理想的电催化水分解催化剂。然而,由于Co的价态多变,钴硫化物存在许多种,如Co9S8、CoS、Co3S4、CoS2以及富硫的CoSx,不同钴硫化合物的表面性质存在很大差异。例如,随着钴硫化合物从富钴变为富硫,硫的价态发生改变,其物理和化学性质也随之相互差别,硫或钴的富集是否有利于电化学活性有待于理论和实验进一步验证。因此,对钴或硫富集的钴硫化物的制备及其电化学性能的研究具有重要的实际意义。本论文以钴硫化物为研究对象展开工作,具体内容如下:（1）采用水热法结合软模板法合成了具有均匀空心纳米结构的CoS2、Co9S8和Co3S4,并对其电催化析氧性能进行测试。在三种钴硫化合物中,电化学活性的顺序为CoS2优于Co9S8,而Co3S4排在最末。CoS2在电流密度为10 m A·cm-2时过电位可达310m V。推断CoS2的电化学性能优秀是因其富硫性质、桥接的S-S的存在和更活跃的CoS6八面体配位。而Co9S8比Co3S4具有更好的电化学析氧性能这一现象则证实了Co9S8中Co-Co键的作用,其存在影响了相邻硫原子的电子结构,增加了导电性并提高了其电化学活性。此外,我们对这三种钴硫化物的另一个电化学应用——超级电容器的性能及机制进行了研究,同样证实了上述结论。因此,该部分的工作可为储能和水分解领域高效应用的电极材料的设计提供参考。（2）以实验室合成的多硫化钠为硫源,醋酸钴为钴源,一组不添加额外的配体和络合剂,另一组使用六亚甲基四胺作为配体和络合剂,采用水热法合成了一系列钴硫比例不同的富硫CoSx（X=2～4）,并对其电催化析氧性能及机制进行研究。从而揭示出了随着硫的富集,CoSx倾向于形成无定形结构,六亚甲基四胺对形成高催化性能的CoSx具有一定积极作用,桥接的S-S及S-S-S皆对电化学活性有积极的影响的规律。其中,CoSx（摩尔比醋酸钴:六亚甲基四胺:多硫化钠=1:1:4）在1 M KOH溶液中,电流密度10 m A·cm-2下,过电位最佳可达308 m V。（3）直接使用具有多硫根离子的多硫化铵作为硫源,以醋酸钴为钴源,在室温下制备了两组钴硫化物（其中一组六亚甲基四胺参与合成,另一组不参与）,探索了更加便捷的富硫CoSx的制备手段。对其电催化析氧性能及机制的研究,我们发现该催化剂的电催化析氧机制同样符合以多硫化钠为硫源时揭示的规律,证实了其泛用性。同时,在1 M KOH溶液中,电流密度10 m A·cm-2下,六亚甲基四胺参与合成的富硫钴硫化物的过电位可低至204 m V,其优秀的电催化析氧活性体现了富硫钴硫化物在该领域的研究前景,为下一步研究的道路锚定了方向。