在新能源领域,为了解决可持续发展能源问题,利用电化学将电能储存为化学能,是一个有效的解决方案。而为达成将电能储存为化学能这一过程,电解水就是一个有效的方法。电解水在阳极发生水氧化反应(OER),升成氧气,在阴极发生还原反应(HER)产生氢气,在这两个半反应当中,由于OER反应具备很高的过电位(overpotential),导致反应动力学过程慢,限制了整个实验的效率。因此,迫切需求引入催化剂降低其过电位,从而提升整个能源转化过程的效率。本论文着眼于这一点,从水的电解开始,综述氢气能源的优势和在整个新能源行业之中的意义,并介绍OER电催化剂方面所取得的进展。由于传统非贵金属电催化剂催化活性、稳定程度并不能令人满意,并且在生产过程中带有诸如高温条件、大量废气生产等劣势,本论文选择了成本低廉、含量丰富的Fe、Co、Ni系金属化合物材料为研究对象,在合成过程中通过CaC2引入催化性能优秀的金属碳化物和导电性能良好的碳材料来增强其催化性能。通过CaC2来制备金属碳化物材料并不仅仅局限于电催化剂领域,在过渡金属碳化物材料的制备与应用方面,本方法具有普适性:将CaC2置于非质子性强极性有机溶液中超声,加入金属氯化物(Fe2+、Co2+、Ni2+)搅拌,之后将其放入反应釜中180℃反应12小时,通过离心、干燥获得最终的金属碳化物产物。电化学测试结果显示NiCx具有高效的OER电催化性能,证实了将该合成方法用于快速高效制备金属碳化物电催化剂的可行性。