氢能具有高燃烧值、零碳排放、环境友好、储量丰富等优点,是现阶段非常有前景的新型清洁能源之一。电催化分解水技术作为一种设备简单、操作便捷的制氢手段受到了人们广泛的关注。然而大量的电能消耗制约了这项技术的工业化推广。电催化分解水中电催化剂的使用可以有效地加速反应进程,减少电能消耗。贵金属Pt和金属氧化物IrO2分别是理想的阴极析氢（HER）和阳极析氧（OER）电催化剂,但是高昂的价格和稀少的存储量限制了贵金属的大规模使用。为了推动制氢产业的商业化和规模化,探索性能优异的非贵金属电催化剂是非常必要的。具有优异导电性和高催化活性的过渡金属磷化物是当前比较受欢迎的非贵金属电催化剂。但是过渡金属磷化物的催化性能与贵金属相比还存在很大的差距。为了缩小性能之间的差距,对过渡金属磷化物实施一定的调控手段和改进措施以提升催化性能是非常有效的策略。以磷化钴为例,分别采用形貌调控、异质结构生长、元素掺杂三种手段探索最佳的电化学析氢/析氧（HER/OER）催化性能,以期能够替代贵金属催化剂用于工业生产。主要工作如下:（1）CoP形貌调控探索最佳HER催化性能。利用形貌调控剂NH4F制备了一系列不同形貌的CoP纳米结构:纳米片、纳米线、簇状纳米棒、纳米块。材料表征结果显示,NH4F对晶体结构生长具有抑制和导向两方面作用,从而影响着纳米结构的微观形貌。经HER催化性能测试,所制备出的CoP样品均表现出较好的催化效果。尤其是,簇状纳米棒形貌的CoP-0.15 M样品表现出最佳催化性能,达到10mAcm-2电流密度仅需71 mV过电势,仅比Pt/C电极高29 mV。这主要得益于相比于其他样品,CoP-0.15 M样品表现出更大的活性表面积、更丰富的离子扩散通道和更便利的气泡溢出路径,因而呈现最佳催化效果。（2）CoP负载NiFe LDH的制备及OER性能研究。通过电沉积的方法在上一部分制备的CoP纳米棒表面生长了镍铁双氢氧化物（NiFe LDH）纳米片,形成了 NiFe LDH@CoP异质结构。通过控制沉积时间分别为0.5 min、1.0 min、3.0 min和5.0 min来调节沉积量。这种异质结构充分发挥了两相之间的协同作用,从而实现了 OER催化性能的提升。其中沉积时间3.0 min得到的样品表现出最低的过电势,达到50 mAcm-2仅需240 mV,并且在24小时稳定性测试中并没有明显的性能下降。同时NiFe LDH的负载也有效地提升了 CoP的全解水催化性能,达到100 mAcm-2电流密度仅需施加2.0 V电压。（3）MOF模板法制备W掺杂CoP及其HER催化性能。通过MOF模板法在泡沫镍表面成功制备了 W掺杂CoP纳米片。通过简单的表征可以发现所制备的纳米片元素分布均匀、结晶质量良好。经HER电化学测试发现,W元素掺杂后的CoP表现优异的催化性能,仅需76 mV过电势便达到10 mAcm-2,并且在碱性溶液中可以保持至少28小时催化活性。这主要源于W原子的引入改变了CoP的电子结构,优化了对反应中间产物的吸附作用,因而显著提升了 HER催化性能。