随着化石能源的逐渐使用以及环境污染问题的日益突出,可再生清洁能源的在现国家能源结构中的比重日益增加。在优化能源结构的同时,由于电能的不可存储,能源的储存于运输也将同时改善。由此,通过电解水将电能转化得到高纯度无污染的氢能,成为了现能源问题中关键的一环。电解水制氢,通过将催化剂电极直接伸入电解液中,在外在电势的驱动下,将水分子裂解形成氢气和氧气。在电解水的过程中,由于反应势垒的存在,实际工作电压远高于理论电压,但催化剂电极的使用可以有效地降低过电势,从而提高能源利用效率。目前催化剂的研究主要在于在构建合适的纳米结构后,利用不同的方法对催化剂进行修饰,提升其催化活性。在此基础上,本文中选用了NiSe₂纳米片作为前驱体,针对其良好的导电性以及差的本征活性,利用异质结构构建,等离子体辅助掺杂以及贵金属修饰的方法,分别制备了三种电极材料催化剂,实现了对过电势的有效降低。为了改善催化剂在OER一侧的缓慢反应,采用室温化学浴的方法,在保留内部NiSe₂良好的导电性的同时,在纳米片外部成功覆盖了一层含铁薄膜。并在之后应用高温磷化构建出富含纳米界面内部为NiSe₂/Ni₂P外部为FeP（NiSe₂/Ni₂P@FeP）的双功能催化剂。由于丰富的纳米界面极大地提高了电子传输速率,并且Ni,Fe之间有着良好的催化协同效应,NiSe₂/Ni₂P@FeP催化剂在OER一侧仅需202 mV便能达到10 mA cm^-2的电流密度。将其直接作为阴阳极进行全水分解时,NiSe₂/Ni₂P@FeP在达到10 mA cm^-2的电流密度时,电池电压仅为1.554 V。为了进一步提高NiSe₂的本征活性,采用了等离子体辅助掺杂磷元素的方法,成功制备了富含缺陷并引入了异质原子的刻蚀后磷掺杂NiSe₂（A-NiSe₂|P）催化剂。使用等离子体辅助掺杂可以有效将磷化时间从90分下降到5分,并构建了Se缺陷。在HER一侧,A-NiSe₂|P样品仅需111 mV便能达到10 mA cm^-2的电流密度。A-NiSe₂|P在HER一侧的催化性能提升主要来源于在缺陷与磷原子的共同作用下,周围的Ni,Se,P位点的析氢自由能均出现了大幅度的下降,及其活性位点的本征活性得到了极大的改善。在A-NiSe₂|P样品进行全水分解测试时,其电池电压只需1.62 V达到10 mA cm^-2的电流密度。最后,利用NiSe₂良好的导电性,将其作为承载基底,利用化学浴和等离子体刻蚀作用在NiSe₂纳米片上还原出Pt/Ir的纳米原子团。通过电化学测试分析,贵金属原子在催化活性贡献中起到了绝大部分的作用,并且进一步改善了在工作电位下电极材料的电子传输能力。Pt/Ir修饰NiSe₂（Pt/Ir-NiSe₂|E）样品在HER与OER一侧分别仅需要104 mV和196 mV达到10 mA cm^-2的电流密度,而将其作为全水分解催化剂时,其仅需1.546 V便能达到10 mA cm^-2的电流密度,达到了三种催化剂中的最佳值。之后,对所得的Pt/Ir-NiSe₂|E催化剂进行了长时间的稳定性测试,发现其的工作电压并没有发生任何形式的衰减,证明了贵金属原子在通过化学浴与等离子体作用后,与NiSe₂形成了原子级的结合。