氢能作为21世纪最有发展潜力的新型清洁能源,具有传统能源所不具备的诸多优势。其中最为突出的优势表现为零碳、高效,是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径。目前,解决氢的低成本高效制备的难题是实现氢能商业化的关键。本文着力于开发高性能、低成本、耐受性好的电解水催化剂。采用水热法制备了非贵金属硫化物Co-Mo-S,研究了催化剂的微观结构和电催化析氢性能;并对其电催化增强机理进行了分析。以还原氧化石墨烯为基底,采用简单的一步水热法制备了复合型催化剂CoMoS₂/N-rGO,探究改变添加剂种类对产物形貌结构和析氢性能的影响。当加入0.5mL的过氧化氢和氨水作添加剂时,水热合成的催化剂呈现5-8 nm纳米点状结构。在0.5 M H₂SO₄中表现出优越的催化活性。其起始过电位仅为-54 mV,Tafel斜率为34.13 mV·dec^-1;在交换电流密度达到10 mA·cm^-2时,所需过电位仅为-89 mV。以亲水性碳纸为基底,水热合成了具有多层结构的自支撑阴极CoMoS₃/CP。探究改变添加剂的量对产物微观结构和析氢性能的影响。当加入2.0 mL的过氧化氢作添加剂时,水热合成的催化剂的形貌呈现三维立体花片状垂直生长在碳纸表面。组装成的三电极体系在0.5 M H₂SO₄和1 M KOH溶液中均具备较高的析氢催化活性。起始过电位分别是-38 mV和-47 mV,Tafel斜率分别为20.76 mV·dec^-1和24.98mV·dec^-1;在交换电流密度达到10 mA·cm^-2时,所需过电位分别为-64 mV和-101mV。水热合成了具有放射型空心纳米管结构的自支撑阴极CoMoS₃/CP。探究不同反应时间内空心纳米管的生长过程和析氢性能。当在180°C环境中反应20 h时,空心管状结构最为完整,在0.5 M H₂SO₄和1 M KOH溶液中均具备优异的析氢催化活性。其起始过电位分别是-35 mV和-48 mV,Tafel斜率分别为24.29 mV·dec^-1和44.03mV·dec^-1;在交换电流密度达到10 mA·cm^-2时,所需过电位分别为-93 mV和-115mV。