随着能源危机和环境问题的日益严峻,人们迫切地需要一种清洁高效的新能源。氢能由于能量密度高,燃烧产物无污染,地球储备丰富等优点,受到人们越来越多的关注。电解水是目前最具前景的制氢方法,但是阳极过高的析氧过电位会造成大量能量损失,开发低成本、高活性和高稳定性的电析氧催化剂具有重要意义。中性环境下的电解水具有广阔的应用前景。然而,相较于碱性环境,中性环境下析氧反应的能量壁垒更大,对催化剂的要求更高。过渡金属磷酸盐是一种适用于中性环境下的析氧电催化剂,具有良好的接收和传递质子的能力,能促进含氧中间体的吸附和脱附,但其促进水分解的能力较差。过渡金属氧化物具有高效的促进水分解的能力,有利于析氧反应中吸附羟基的形成,但其不是有效的质子受体,难以接收和传递析氧反应中产生的质子。复合电极材料可有效结合各组元优点并获得良好的析氧活性,但目前面临制备工艺繁琐、成分调控困难、组元间结合力差等问题。针对上述问题,本课题将微弧氧化技术引入到镍基析氧电催化剂的制备中,研究不同溶液体系及工艺参数对镍基微弧氧化膜物相、成分和表面形貌的影响,成功制备了具有“蛋壳状”形貌的Ni Pi/Ni O复合材料。另外,利用乙二醇作为有机碳源,实现了对Ni Pi/Ni O的碳包覆,制备出Ni Pi/Ni O@C,显著提高了导电性、析氧催化活性及稳定性。在0.1mol/L的PBS溶液中,10m A cm^-2析氧电流下Ni Pi/Ni O@C的过电位为655m V,24h的稳定性测试后,其催化活性未发生明显衰减,综合性能优于目前国内外报道的大部分中性环境下的非贵金属析氧催化剂。良好的接收和传递质子及促进水分解的能力、大的活性比表面积、良好的电荷传导能力是其具有高催化活性的主要原因。本课题提出了一种制备镍基析氧电催化剂的新工艺,研究了中性条件下析氧催化剂的构效关系。本课题的制备工艺简单、快速、调控性好,便于大批量生产,所制备的催化剂具有优异的活性与稳定性,可为电解水的实际应用提供借鉴与参考。