过度消耗传统化石燃料引发的能源危机和气候变化引起了人们对开发廉价、清洁和可再生替代能源的强烈研究兴趣。氢气因其高能量密度和无污染的特性,被认为是绿色能源最理想的选择。电化学分解水是一种有前景的生产氢燃料的方法。对于电解水,阳极析氧反应（OER）是决定整体能源效率的瓶颈,为提高电解水制氢的能量转化效率,设计高效、经济的OER电催化剂是解决上述问题的关键。本论文通过金属掺杂对Ni O进行改性,对掺杂后的Ni O基材料进行析氧反应性能测试及机理研究,具体研究内容如下:1、采用单原子（SA）Ir4+掺杂和表面金属Ir纳米粒子负载在Ni O上制备了Ir-Ni O样品。由于负载的Ir与表面暴露的Ni2+键合,使得附近的Ni原子以+3价态存在,即表面负载的Ir粒子表现为Ni3+位点的稳定剂。在SA Ir4+和高价态Ni3+的协同作用下,Ir3.9-Ni O纳米结构在10 m A cm-2的电流密度下能够有效地将过电位降低至195 m V。此外,在1.5 V vs.RHE条件下,其Ir含量归一化电流密度为0.0457 A mg Ir-1,比最好的商业化Ir O2(6.33×10-4A mg Ir-1)高72.1倍。原位拉曼和X-射线吸收精细结构（XAFS）测量结果表明,在低电压下,有更多的Ni3+表面活性物质,吸附和活化水分子形成Ni3+-*OH,在相对较高的偏压下形成Ni4+-·O中间体,然后·O被转移到SA的Ir4+位点,在升高的电压下与-OH生成Ir4+-O-O。2、通过简单的水热和高温煅烧两步法合成了一系列In掺杂Ni O样品,考察了掺杂浓度对于其形貌和催化活性的影响。In的加入与Ni O之间产生金属间的协同作用,进一步调节了Ni O表面的化学状态。当In含量为0.040 mmol(即In0.9-Ni O)时,拥有较低起始电位以及在10 m A cm-2的电流密度下仅需要290 m V的过电位,OER过程产生较小的塔菲尔斜率(66 m V dec-1)。长时间稳定性测试也没有明显的衰减趋势,在KOH介质中表现出良好的OER电催化活性和耐久性。进一步探究OER性能的动力学障碍,区分表面反应的电容贡献以及在不同p H电解质中的OER性能以深入理解碱性条件下的OER机制。