开发清洁的可再生能源在能源革命方面具有重大意义。氢能是一种理想的清洁能源,其优势包括能量密度高、可持续、环保等。通过电解水将不可持续的太阳能、风能、水能和潮汐能等一次能源转化为持续清洁的氢能是一种有前景的方法。电解水分为阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）。其中,OER涉及4电子转移,在动力学上缓慢复杂,成为电解水的限速步骤,因此需要高效的OER催化剂提高阳极析氧速率。钴基（Co）催化剂由于其含量丰富、价格低廉、电催化性能良好,是目前最有前景的OER催化剂之一。但是由于其电导率较差,比表面积低,OER性能还有待提高。金属钒（V）的掺杂可以有效提高催化剂的活性面积,促进催化剂暴露更多的活性位点,并且金属之间的协同作用有利于优化催化剂的电子构型。此外,磷酸盐基团可以通过提高催化剂的亲水性,促进催化剂和电解质溶液的充分接触,也有利于氧气析出。基于以上调研,本论文通过水热法制备了两种CoV基催化剂,证明了形貌的微观调控、多元金属的协同作用和表面亲水性对催化剂的OER性能有着显著影响。主要研究内容如下:（1）以Co（OH）2为基础,通过水热法掺杂金属V,制备得到了CoV氧化物催化剂(Co0.7V0.3)。与Co（OH）2相比,Co0.7V0.3催化剂具有更薄更小的纳米片结构,V掺杂后,活性位点Co3+的数量增加、氧空位的产生和电化学活性面积的提高,使得Co0.7V0.3催化剂在1 M KOH溶液中展示出优异的催化性能,在10 mA cm-2的电流密度下,过电位降低了38 mV,Tafel斜率为62.1 mVdec-1;仅需要367 mV就可以驱动50 mA cm-2的电流密度,比商业RuO2更为出色。此外,在10和50 mA cm-2的恒电流测试中,Co0.7V0.3催化剂均有180 h以上的稳定性。（2）通过简单的一步水热法制备了无定形的CoV磷酸盐（CoV-Pi）纳米片催化剂,电化学性能测试结果表明,在10 mA cm-2的电流密度下,过电位为320 mV,Tafel斜率仅为48.8 mV dec-1,其OER催化性能优于大部分的Co基催化剂,并且在10 mA cm-2的计时电位测试中,有80 h以上的稳定性。无定形的纳米片形貌暴露了更多的活性位点,提高了其电化学活性面积;Co、V与磷酸盐基团之间的协同作用优化了催化剂的电子构型,提高了电荷转移能力;磷酸盐基团增强了催化剂对电解质溶液的相容性和亲和力,降低液面间电阻,改善了水分子的吸附和解吸。