锂海水电池是以金属锂为负极,通过还原海水产生电能的新型电池体系。由于无需携带正极活性材料,其理论能量密度超过1500Wh/kg,是现有锂离子电池能量密度的5～7倍。高能量密度特性使得锂海水电池有望成为长航时水下无人设备、海洋浮标等水面水下装备的新一代能源体系,具有广阔的应用前景。尽管如此,目前锂海水电池的实用化进程仍面临一系列挑战,其中海水弱碱性环境下（pH=7-8）正极缓慢的动力学特性则是制约电池功率性能的关键因素之一。提高海水正极过程速率的关键在于获得具有良好性能的电解水析氢（HER）催化剂材料,但目前针对这一反应的催化剂材料的研究多集中在强酸强碱环境下,而面向弱碱环境下HER过程催化剂材料的研究工作几乎没有。因此,为改善锂海水电池正极的动力学特性,提升其功率性能,本文开展弱碱性环境下锂海水电池用析氢催化剂的制备研究。论文首先采用溶剂热法,以六水合氯化镍为镍源,红磷为磷源,乙二胺为溶剂,开展磷化镍催化材料制备研究。通过研究镍磷摩尔比、是否使用表面活性剂、反应物浓度、保温时间和温度等因素,确定了Ni/P摩尔比为2:1,反应物浓度为0.2M,保温温度为180℃,保温时间为12h的最优制备工艺。在1mA/cm²的电流密度下,该条件制备得到的Ni₂P催化材料在0.5M NaCl溶液中的反应起始过电位与现有的商业Pt催化电极相比仅高100mV,当电流密度增加到25m A/cm²时,Ni₂P的催化性能则基本与Pt电极性能相当,并且在48h的稳定性测试中,该催化材料的电极电位基本恒定,催化性能没有明显变化,体现了良好的稳定性能。在利用溶剂热制备磷化镍的基础上,本文开展了利用电化学沉积和后磷化工艺在泡沫镍（NF）基体表面原位制备磷化镍/钴析氢催化剂的研究。在恒电压、恒电流和脉冲沉积三种制备方法中,脉冲沉积因具有沉积速度快,可获得高比表面前驱体等优势,是理想的磷化镍/钴析氢催化剂前驱体制备工艺。通过对脉冲沉积和后磷化过程的工艺条件优化,确定了沉积电位为-1.2V（vs.Ag/AgCl）,脉冲/等待时间为0.1s/0.1s,沉积时间为200s,磷化温度为300℃,磷化时间为2h的最优工艺条件。相较于基于溶剂热制备的Ni₂P催化电极,利用电化学沉积获得的Ni₂P@NF催化电极因克服了溶剂热法中产物粒径大,催化材料与基体复合形成催化电极时反应活性位点减少等缺陷,体现出了更为优异的催化性能,在40 mA/cm²电流密度下过电位减小20mV。同Ni₂P@NF催化电极相比,以同样工艺制备的Co₂P@NF催化电极在高电流密度下具有更好的催化性能,在40mA/cm²电流密度下,其过电位相较于Ni₂P@NF催化电极降低了200mV,但反应起始过电位则比Ni₂P催化电极增加了150mV。为综合发挥Ni₂P和Co₂P两种催化电极各自的性能优势,本文以Ni²⁺和Co²⁺的混合溶液为沉积液,采用脉冲共沉积的方式制备了NiCoP@NF复合催化电极,该电极兼具Ni₂P低反应起始过电位和Co₂P在大电流密度下高催化活性的优势。当沉积液中Ni²⁺:Co²⁺摩尔比为3:7时,NiCoP@NF复合催化电极具有最好的综合性能,起始电位为150m V,在电流密度达到40m A/cm2时过电位仅为0.65V,比目前锂海水电池使用的泡沫镍正极降低了200 m V,同时具有较好的催化稳定性。该催化电极制备工艺简单,催化性能优异,为未来锂海水电池实用化提供了技术支撑。