化石燃料的过度消耗导致了传统能源的快速减少和对环境的严重污染,开发廉价、高活性和耐用性的可再生能源技术,如燃料电池和金属空气电池,以及一些可再生工艺,如电解水,是当今世界面临的重大科学挑战。电化学分解水可以看成两个半反应,即阴极的析氢反应（HER）和阳极的析氧反应（OER）。因此设计高效、稳定、耐用和经济的催化剂来进行电解水是非常有吸引力的。其中,以钴为代表的过渡金属基复合材料在电解水领域被广泛研究。同时,近年来碳点（CDs）因为其调控载体形貌,促进电子转移和高比表面积的优点也被应用于电催化领域。本文就制备了一系列新颖的钴基金属复合材料来高效用于水分解。具体内容如下:（1）在第二章节中,我们以泡沫镍为基底,在其上面原位生长了钴铁基金属氧化物,并通过改变掺杂含氮碳点的量来调控催化剂CoFeOx@NCDs-y/NF（x=4/3,y=0,25,50,100 mg）的形貌,从而探究碳点对电化学分解水性能的影响。通过对所制备材料进行充分表征和性能测试后发现,相对于其他催化剂,细网状的CoFeOx@NCDs-50/NF在1 M KOH中呈现出了最优异的OER和HER活性,在电流密度为10 mA·cm-2时,过电位分别为114 mV和153 mV,且经过20 h的电化学测试后,发现其具有出色的稳定性。此外,该催化剂还具有优异的综合分解水性能,在10 mA·cm-2时电池电压为1.575 V。适量碳点的掺杂导致催化剂形成的细网状结构增大了比表面积,暴露了更多活性位点的,增大了与电解液的接触面积与,促进了电解液和气体的扩散,同时氮元素掺杂导致的强耦合作用还影响了整体的界面电子转移,从而提高了催化活性。（2）本第三章节中我们同样以泡沫镍为基底,通过简单的水热法和煅烧法在泡沫镍上原位生长合成了一系列尖晶石型MCo2O4（M=Ni,Mn,Cu,Co）纳米材料,并对其进行了具体的结构表征以及析氧性能测试,结果发现相比于Co3O4@NF,另外三种材料NiCo2O4,Mn Co2O4和Cu Co2O4具有着更加优异的OER性能,其中NiCo2O4@NF的性能最为出色,仅需要154 mV的过电位即可达到10 mA·cm-2的电流密度,同时,NiCo2O4@NF也拥有最小的塔菲尔（Tafel）斜率以及出色的稳定性。NiCo2O4@NF拥有的高比表面积能够在电催化反应中提供了更大的活性面积和与电解液的接触面积,从而大大提高电荷转移效率,同时金属原子的替代可以在一定程度上调节催化剂的电子结构状态,促进离子扩散,从而展现出出色的催化性能。