化石燃料消耗造成的环境问题愈发严重,电催化全解水驱动的氢经济成为解决这一问题的理想途径。但是已有的贵金属基衍生物催化剂由于储量和价格问题,极大程度的限制了氢经济的发展。因此,廉价、丰富、高活性、耐久的全解水催化剂的开发显得至关重要。基于此,本研究以目前先进的材料设计策略为基础,探究了其中掺杂和界面对于氧化铈和碱式碳酸钴电催化全解水性能的影响,其具体内容包括以下两部分。1.通过溶剂热随后热分解剥离的两步合成方法,从具有层状堆叠结构的CeCO₃OH前驱体中,剥离得到了二维CeO₂纳米片,合成中Co盐的加入不仅促进了纳米片形貌的形成,而且成功在晶格中引入掺杂剂Co。研究结果证明Co的引入,促进了表面氧缺陷的增加,提升了材料的催化剂性能。最终,该催化剂材料表现出优异的HER活性,在电流密度为100 mA/cm²时,过电位为132 mV,在相同条件下纯CeO₂需要301 mV的过电位。并且具有优异的稳定性,在-0.15 V和-0.20V（vs RHE）14 h的恒电压测试后,电流密度的分别仅降低了5%和7%。在OER中,只需要438 mV的过电位就能达到100 mA/cm²的电流密度,相比于纯CeO₂降低了94 mV。此外,在实际的全解水过程中,双功能Co掺杂CeO₂纳米片电催化剂只需要1.84 V的电压,就能实现100 mA/cm²的电流密度。2.通过两步合成方法（水热法和电沉积）,制备了Co（OH）₂/Co（CO₃）_0.5（OH）催化剂。研究结果显示表面无定形的Co（OH）₂和Co（CO₃）_0.5（OH）之间纳米界面的形成促进了OER反应活性物质CoOOH的生成,增加了电化学活性面积,提高了OER催化活性。在100 mA/cm²的电流密度时,过电位为302 mV,其OER过电位远低于基准催化剂IrO₂。在HER中,只需要304 mV过电位就能达到100 mA/cm²的电流密度。此外,将Co（OH）₂/CoCH作为双功能全解水催化剂时,其催化性能仍高于作为基准催化剂Pt/CllIrO₂。