为实现“两碳”目标,发展循环绿色科技是必然趋势,氢能在解决弃风、弃电、弃水问题方面具有优势,电解水制氢技术受到广泛关注。质子交换膜（PEM）电解水制氢技术相比碱性电解水制氢技术以及固体氧化物电解池制氢技术具有能耗低、纯度高等优势,成为电解水制氢的重要发展方向。由于铂（Pt）具有优异的催化性能,PEM制氢用铂作电极具有最佳的电解析氢效果,Pt价格昂贵,因而限制了在PEM制氢中广泛应用。磁场、声场等外场也会强化PEM制氢。为了降低催化剂成本,提高制氢能效,本文采用电化学沉积法制备出以泡沫镍（NF）为基底的微载铂量Pt-Ni复合析氢电极,同时采用磁场耦合电场提高制氢效率。在PEM制氢理论和磁场作用机理的分析基础上,采用实验方法研究了以NF为基底的微量铂沉积的Pt-Ni复合析氢电极的析氢效果和不同磁场条件对PEM制氢的影响。采用电化学沉积法制备出铂/镍配比分别为1:7、1:11、1:12、1:14和1:23五种不同的Pt-Ni复合催化析氢电极。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光谱仪（XPS）对电极的形貌结构和元素组成进行表征分析,结果显示铂/镍配比为1:12的复合电极铂沉积均匀、性能稳定、相较镍电极具有更高键能;利用电化学工作站测试线性扫描伏安（LSV）曲线、循环伏安（CV）曲线、电化学阻抗（EIS）曲线并计算Tafel斜率和电化学活性面积（ECSA）,进行了电化学性能分析,结果表明铂/镍配比为1:12的Pt-Ni复合电极析氢催化效果最佳。采用电化学分析和实验方法研究了磁场作用下PEM制氢效果。采用电化学工作站测试不同磁感应强度的磁场对析氢催化性能的影响,分析测试阴极极化曲线、塔菲尔曲线、计时电流曲线和电流-时间曲线。结果表明磁场对析氢催化有促进作用,磁场越强催化析氢性能越强、电流密度越大、析氢电位越低,磁场作用时稳定性也较好。搭建了磁场耦合电场的PEM制氢装置。磁铁放置方式和磁场强度对制氢效果产生明显影响,当磁场N极在电解阴极、磁场S极在电解阳极、磁场强度为0.1T、纯水电解液温度为70℃时制氢效率最高为87.25%,平均制氢效率为81.91%,平均单位面积制氢量为12.32ml/（h?cm~2）,制氢单位体积氢气最小耗电量为3.99k W?h/m~3,平均耗电量为4.29k W?h/m~3;当电解液温度为60℃时,0.2T磁感应强度磁场的平均制氢效率比无磁场的高10.80%,0.1T的比无磁场的高3.11%。PEM实验结果表明磁场对PEM制氢有明显促进作用,可以提高电解制氢效率和单位面积制氢量,有效降低耗电量和电解电压。通过表征、电化学分析和PEM实验,都验证了制备以泡沫镍为基底的Pt-Ni复合催化电极的最佳Pt、Ni质量比为1:12,为实际生产Pt-Ni复合催化电极时贵重金属Pt的减量化提供了依据和指导。实验研究了磁场对PEM制氢的影响,磁场可以明显提高PEM制氢效率,这为磁场作用下PEM制氢技术的实际应用提供依据和指导支撑。