电催化分解水来是由电析氢（HER）及电析氧（OER）这两个重要的半反应组成的。由于其在提供可持续,清洁能源领域具有巨大的潜力从而吸引了大量科研人员的研究兴趣。而廉价,高效率的电催化电极材料的发展对于全解装置的应用和普及是至关重要的。理想的全解水电催化剂应满足以下几个特点:1)在各种p H的使用环境保持催化活性。2)在两种半反应中的低过电位条件下产生高电流密度。3)能够长期使用。4)非贵金属并且制备方法简单。过渡金属化合物,如钴、镍和铁基材料,也被广泛地用作全解水的电催化剂。实际上,镍基材料被认为是最有前途的电催化候选材料,并已经被用于产业化应用。它们主要应用于储能领域材料,如超级电容器、电池、燃料电池和光/电催化。其各种类型的化合物在电解水领域也得到了透彻的研究,例如,磷化物、氮化物,镍合金用于HER,以及氧化镍、氢氧化物、硫族化合物、氮化物应用于OER。研究还发现,碳材料,如石墨烯,多孔碳,泡沫石墨,可以有效地增强在在全解水反应中产生的氢和氧的质量扩散和吸附/解吸过程。将过渡金属化合物整合到碳基质中会在这些材料之间产生协同效应,在避免颗粒聚集,提高其电催化性能和稳定性方面发挥了重要的作用。本论文主要研究内容和结果如下:（1）本研究首先将聚苯胺（PANI）和镍纳米粒子采用电沉积沉积在碳布上,再经过一步碳化和磷化处理,可同时分别转化为Ni₂P纳米颗粒和氮、磷共掺杂多孔碳（NPC）。原位碳化、杂原子掺杂以及气相磷化过程有利于降低电极/电解液的界面电阻,提升其材料的催化性能。我们对该自支撑电极进行了相关的电化学性能测试。结果表明最后的Ni₂P@NPC@CC在全p H的范围内都表现出较高的HER活性,较小过电位和塔菲尔斜率。同时由于N,P双掺杂多孔碳保护层的存在,在不同的电解质中也能获得长期的稳定性。同时也表现出不错的OER以及全解水性能。（2）本研究首先用化学气相沉积法在泡沫镍上生长出了一层泡沫石墨,然后将硫脲作为硫源进行水热反应,对泡沫石墨内部的镍层进行硫化。然后,Ni₃S₂纳米片将从泡沫石墨的内部生成直到其表面,形成夹层结构。嵌入石墨层的Ni₃S₂可以产生更多的暴露活性位点,增强电子转移扩散速率,从而提高电催化活性。最终的Ni₃S₂@GF@NF在HER和OER过程中都表现出很高的活性,因此我们将其作为双功能电极,搭置全解水装置,表现出了优越的催化效果。