电解水被认为是最有效的制氢技术之一。为了降低析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的过电位,提高反应速率,需要开发高活性、高稳定性的催化剂。本论文设计合成了不同种类的镍钴基过渡金属化合物作为HER和OER的双功能催化剂催化电解水反应,通过构建多组分催化剂及异质结构,优化催化剂的性能,从而降低电解水的分解电压。论文研究内容包括以下三部分:（1）通过先水热再氧化和磷化的方法制备了NiCoP/NiO异质结构双功能催化剂。所得催化剂在碱性条件下对HER和OER表现出了优异的催化活性。尤其是,优化后的催化剂NiCoP/NiO-310在1 M KOH中催化HER和OER时,当电流密度为10 mA/cm²时的过电位分别为147 mV和267 mV;在催化水分解反应时,在低至1.63 V的分解电压下,电流密度即可达到10 mA/cm²。（2）通过部分硫化尖晶石NiCo₂O₄的方法制备了系列具有异质结构的NiCo₂O_4-xS_x纳米片催化剂。所得催化剂在碱性条件下对HER和OER表现出了优异的双功能催化活性和稳定性。尤其是,优化后的催化剂NiCo₂O_4-xS_x-0.8,在1 M KOH中催化HER和OER时,当电流密度达到10 mA/cm²时的过电位分别低至104 mV和286 mV。该催化剂在催化水的全分解反应中,电流密度达到10 mA/cm²时仅需1.46 V的分解电压。（3）采用水热法分别制备了NiCo₂S₄纳米花和NiCo₂S₄纳米颗粒,与NiCo₂S₄纳米颗粒相比,NiCo₂S₄纳米花在催化HER和OER时,表现出了更为优异的催化活性。该催化剂在1 M KOH中催化HER和OER,当电流密度达到10 mA/cm²时,过电位分别低至83 mV和230 mV;在碱性电解槽中电解水时,仅需要1.52 V的分解电压,电流密度即可达到10 mA/cm²。