随着当今社会的快速发展,能源环境危机已经日趋严峻,因此迫切需要大力发展新的能源技术来解决这些问题。其中电解水技术由于其巨大的潜力和独特的环境优势吸引了大量研究者们的关注。自研究以来,各种各样的材料都被验证无法在此领域取得好的应用,但是最近NiFe基的二维过渡金属化合物的研究取得了不错的效果,并且有望应用于实际生产中。这类材料的制备方法十分之多,比如:水热法,电沉积法,CVD法等等,但是每一种方法制备出的纳米片的形貌,厚度,电子性质等都有所区别,因此其电化学性能往往也有所差异。并且一般它们只有较好的析氧性能,而析氢性能极度的缺乏。另外,极差的导电性也使得它们的催化性能受到了极大的限制,故而在电解水方面很难实现真正的应用。通常的解决办法是对材料进行结构设计、异质原子掺杂或复合另一种材料,但是在实际制备过程中总是会出现各种各样的问题,因此难以得到真正高效的双功能全解水催化剂。本论文主要围绕着简化NiFe-OH纳米片的制备方法、优化其结构以及解决其在电解水领域应用上存在的各种实际问题进行了一系列的实验和探索。针对NiFe-OH材料特性采取了不同的合成方法与复合对象组合,有目的地设计出了适用于电解水领域的拥有特殊纳米结构与异质界面的材料,并且取得了不错的应用效果。本论文主要内容如下:1.我们通过工艺简单、污染较少的多步电沉积法首次将NiFe-OH设计成了一种垂直生长在Ni纳米管壁的超小纳米片结构,并且这个纳米管是均匀的覆盖在三维多孔的泡沫镍表面的,使得整个电极有着丰富的催化活性位点。2.预镀的Ni金属层可以很好的解决NiFe-OH导电性不足的问题,极大的加速了催化中的电子传输。3.Ni金属层与NiFe-OH的异质界面提供了很好的析氢反应吸附位点,从而使材料不仅有高效的析氧效果还具备了较高的析氢性能。最终我们实现了在1 M KOH的溶液中进行水解测试,仅需1.56 V就可以达到10 mA/cm2电流密度的效果。