由于全球变暖逐步加剧,化石燃料短缺愈发严重,发展清洁可持续的新能源变得尤为重要。氢能,作为一种高效的能源载体,具有突出的能源密度、环境友好性和可再生性,因此在近些年引起了广泛关注。电解水制氢是目前制氢效率较高、工艺较为简单、最环保的制氢手段之一,它包括析氢（HER）和析氧（OER）两个重要过程。目前HER和OER催化电极材料大都采用Pt,Ir等贵金属材料,高昂的原材料成本阻碍了电解水制氢技术的发展,无法实现大规模的工业化应用,因此研发成本低廉的非贵金属基催化电极材料是当前电解水制氢领域的研究重点。本论文以高催化活性的过渡金属磷化物为主要研究对象,通过水热法及低温磷化法在高导泡沫镍基底（NF）上成功合成一系列纳米片阵列过渡金属磷化物,开展电解水催化性能的研究,具体研究如下:（1）首先以高导泡沫镍（NF）作为基底,通过水热法和低温磷化法合成了纳米片阵列电极材料Ni₂P/NF。该催化电极在碱性电解液（1M KOH溶液）中展现出了较好的电解水催化性能。在HER和OER催化反应过程中,分别仅需105 mV和452 mV的过电位就可分别达到10 mA/cm²和100 mA/cm²的电流密度。（2）本部分实验以（1）中的Ni₂P/NF纳米片阵列电极为基础,以硝酸锰溶液作为反映物质。通过调节硝酸锰溶液的加入量,应用水热法和低温磷化法合成了不同含量锰掺杂的Mn@X-Ni₂P/NF催化电极（代表硝酸锰的用量）。经过实验验证,其中Mn@5-Ni₂P/NF性能最优。在1M KOH电解液中,仅需96 mV过电位就能达到10mA/cm²的HER电流密度,399mV的过电势达到了100mA/cm²的OER电流密度,性能高于纯Ni₂P/NF纳米片阵列催化电极,表明Mn元素的掺杂非常有利于双效电解水性能的提升。（3）本实验基于Mn元素的特性,以Mn@5-Ni₂P/NF纳米片阵列电极材料为基础,通过硝酸刻蚀的方式去除了Mn元素,制备阳离子空位的催化电极V_Mn-Ni₂P/NF。在1M KOH电解液中,该催化电极仅需81mV过电位就可以达到10 mA/cm²的HER电流,另外在1 M KOH碱性中只需349mV过电位就可以达到100 mA/cm²的OER电流。该性能明显优于Ni₂P/NF和Mn@5-Ni₂P/NF,这表明了制备阳离子空位可以有效提升催化剂的活性。最后,对Ni₂P/NF,Mn@5-Ni₂P/NF和V_Mn-Ni₂P/NF三种纳米片阵列电极做全电解水分析测试。在碱性电解液中,V_Mn-Ni₂P/NF仅需1.59 V的电压就可以在电解水过程中达到10mA/cm²的电流密度,明显优于Ni₂P/NF（1.684V）,Mn@5-Ni₂P/NF（1.635V）。