随着人口的不断增加和社会发展对先进技术需求的不断提高,化石燃料正在急剧消耗,并由此引发了全球性的资源与环境问题。因此,开发可持续再生、绿色清洁、能量转化率高的新能源及相应的技术正日益成为全球关注的焦点。电催化析氧反应（OER）因其在新能源领域的广泛应用（电解水制氢、金属–空气电池等）及其本身固有的缓慢动力学受到了研究者们的特别关注。高活性的催化材料是加快OER进程的关键所在,目前Ru基和Ir基氧化物是应用最广的OER电催化剂,但其在大规模工业化生产中的应用受限于本身的高成本和欠佳的化学稳定性。针对这一问题,近年来研究者们已经合成了各种各样的非贵金属基材料用于催化OER,且针对材料特性提出了不同的性能优化方式,其中关于钴基材料的研究一直处于该领域的前沿。但是从实际应用角度来看,钴基催化剂的性能仍需要进一步提高,催化材料的合成工艺仍需进一步优化。本文致力于综合各种OER性能优化策略,尽可能提取有利因素对现有催化材料进行合成工艺的改善或者对原活性位点进行优化以达到进一步提高材料催化性能的目的,使其更能接近实际应用的需要。具体包括:通过调控反应条件在泡沫镍（Nickel foam,NF）上合成了一系列微观形貌差异较大的Ni Co双金属硫化物（Ni Co₂S₄/NF）,研究了合成条件对材料形貌的影响以及对电催化OER活性的影响。结果显示,得益于结构优势引起的更多的物质转移通道及更大的电化学表面积为反应提供活性位点,由一维纳米线和二维纳米片结合构成的三维交错结构的Ni Co₂S₄/NF表现出最为优异的电催化活性。碱性环境中在电流密度为50 m A·cm^-2时仅需要279 m V的过电势,塔菲尔斜率低达68 m V·dec^-1,并且能在电流密度为50m A·cm^-2至少连续工作20个小时活性没有明显衰减;通过两步法包括常温溶液法和温和条件下的硫化过程得到了生长在碳纤维纸（Carbon fiber paper,CFP）上的S处理的二维Co Fe普鲁士蓝类似物（Prussian blue analogue,PBA）（S-Co Fe-PBA/CFP）,分析了S处理对材料结构、组成和OER催化活性的影响。结果表明,S-Co Fe-PBA/CFP可以作为高效的OER电催化材料,在碱性环境中,电流密度为10 m A·cm^-2、50 m A·cm^-2和100 m A·cm^-2时分别仅需要235 m V、259 m V和272 m V的过电势,塔菲尔斜率低至35.2 m V·dec^-1,几乎是目前最好的催化剂之一。这种优异的催化活性可以归因于S处理产生的两种效应,一方面,硫处理过程在催化剂表面修饰上了离子基团-SO_x,可以有效捕获OER中间体*OH和*OOH中的质子,从而降低反应活化能;另一方面,硫处理过程使得2D Co Fe-PBA的表面原位转换成无定形的纱状Co S_x,因此导致的两相之间较强的相互作用可以有效提高反应中的电子转移速率和中间体的吸附作用,从而加快反应进程。