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随着传统化石能源的枯竭和生态环境的恶化,大力发展清洁、高效、安全的新能源已成为全球共识。氢能具有无碳污染和高能量密度等特点,有望替代化石能源成为新的能源主体。电解水制氢可以充分利用二次能源实现高纯氢气的制备,是生产清洁能源、解决能源和环境问题一种行之有效的方法。以铂、铱为代表的贵金属催化剂是目前公认性能最优的电解水催化剂,但贵金属储量少、价格昂贵,限制了其广泛应用。镍基金属硫化物储量丰富,且具有独特的电化学性质,在电子传输方面有着独特的优势,是用作电解水催化剂的良好材料。清洁绿色能源的开发和利用是目前能源研究领域的重点。但运输是绝大部分清洁能源利用过程中存在的共性问题,例如电能,需要可靠的能量存储装置供移动设备使用。超级电容器具备较高的功率密度、良好的倍率性和较长的循环寿命等特点,被认为是最具应用价值的电化学储能器件。低共熔溶剂（Deep eutectic solvents,DESs）作为新型的绿色溶剂,具有较宽的电化学窗口,较高的离子导电性以及良好的热稳定性,在电极材料的制备领域有着巨大的应用前景。本论文以低共熔溶剂作为溶剂体系,制备镍基金属硫化物系列电极材料,并探索该类电极材料在催化析氢、析氧以及超级电容器方面的应用。主要包括以下研究内容:（1）在氯化胆碱-乙二醇型低共熔溶剂（Ethaline）中,通过一步电沉积法制备出铜基体支撑的NiSx化合物,探究了S对其结构特征和催化性能的影响。研究表明:S的引入可改变Ni在垂直方向的生长速率,其形貌由纳米片状向三维多孔球状结构转变,这种多孔构型极大地增加了结构的比表面积,暴露了更多的活性位点;S以掺杂的形式进入Ni的晶格,调控了Ni表层的电子结构,使得Ni表层电荷向S表面聚集,提高了电极材料的催化析氢性能。最优掺S条件下,NiSx作为催化析氢电极材料,10 mA?cm-2所需的起始过电位为-18mV,塔菲尔斜率为54 mV?dec-1,在10 mA?cm-2电流密度下能够持续工作60 h,其性能优于大多数已报到的镍基金属硫化物。（2）在NiSx基础上,进一步引入Co元素,实现Ethaline中Ni、Co、S三元化合物的电化学共沉积,得到镍基双金属硫化物（NiCoxSy）。研究发现,S的掺杂改变了电极材料的微观形貌,增大了比表面积,Co掺杂可调控Ni的表层电子结构;DFT计算结果表明,Co/S共掺杂改变了Ni原子表面电荷分布,增强了材料的金属性,优化了电极材料在催化析氢/析氧过程中各步骤产物的吸附能。该NiCoxSy作为全电解水催化材料,在碱性电解液中催化析氢的起始电位为-47 mV vs.RHE,塔菲尔斜率为50 mV?dec-1,催化析氧的起始过电位为250 mV。NiCoxSy/NF作为双电极全电解水催化剂,电流密度达到10 mA?cm-2所需要的槽电压为1.57 V。将NiCoxSy/NF电极材料组装成对称型超级电容器器件,其在功能率密度为5 kW?kg-1时,能量密度能够达到21.28 Wh?kg-1,具有一定的实际应用前景。（3）提出一种在Ethaline中低温硫化金属Ni,制备Ni3S2电极材料的新方法,实现催化材料在集流体上的原位转变。将Co元素以掺杂的形式引入,得到Co-Ni3S2电极。硫化得到特殊的纳米片状结构,极大地增加了电极的比表面积,提供了更多的电化学活性位点,从而提高了电极材料的电容性能。DFT计算结果表明,Co原子的掺入调控了Co-Ni3S2电极材料吸附OH-的能力,使其吸附能适中,更有利于反应的进行。在电流密度为5 mA?cm-2下,电极电容值能达到23491 mF?cm-2。利用Co-Ni3S2和活性炭组装成非对称电容器,探究了Co-Ni3S2电极材料在超级电容器领域的实际应用潜力,功率密度为3.99 kW?kg-1时,对应的能量密度为247.1 Wh?kg-1。