氢能是一种绿色、高热值的二次能源,可以用于替代日益枯竭的化石能源。以可再生能源驱动的电解水装置不仅可以充分消纳目前人类可以利用的风光等可再生能源,转化为氢能后也可以应用于工业和交通等领域。碱性电解水技术作为一种较为成熟的制氢手段,可以满足工业化氢生产要求。然而,在碱性环境下电解水析氢反应（HER）要经历水分子裂解步骤,需要更多的能量跨越水分解能垒。使用催化剂可以降低析氢电位,提高反应的动力学速率。在碱性环境下性能最好的催化剂是贵金属基催化剂（Pt、Ru和Ir等）,但昂贵的价格和稀少的地壳丰度限制了它们的使用。过渡金属硫化物、硒化物因为具有较高的地壳含量、独特的物理化学特性以及良好的电化学析氢活性而蕴含巨大的应用潜力。碱性析氢反应涉及到H、H2O和OH吸附中间体,其反应过程相对复杂。研究表明,构建异质结构对涉及多个中间体的反应有重要意义。通过构筑异质结构可以发挥不同组分的协同作用从而提高析氢催化活性,还可以通过引入水分解位点等策略降低催化剂的水分解能垒,提高碱性析氢反应的动力学速率。本文我们以二硒化钼和二硫化三镍构筑异质结构,成功提升了它们的碱性催化析氢催化性能。首先,为了获得具有更高HER活性的1T相二硒化钼（1T-Mo Se2）,并提升其在碱性析氢中的应用。我们将相工程和异质结构工程结合,采用两步水热法在碳布上负载了含有1T-Mo Se2纳米片的异质结构Mo Se2/Ni0.85Se/Cu2Se。实验表明得益于异质结构中的1T-Mo Se2组分,催化剂的析氢活性和电子导电性得到了有效提升。实验表明异质结构中Cu2Se组分起到电子调控的作用,通过界面处的电子调整,向1T-Mo Se2注入电子提升了其HER活性。此外,得益于Ni0.85Se在碱性环境下良好的水分解能力促进了缓慢的水分子裂解动力学过程。最后上述异质结构负载于支撑材料碳布上,有较高的活性位点的密度,避免了粘结剂使用引起的遮蔽活性位点等缺点。因此,该异质结构用作碱性析氢催化剂时表现出优异的析氢性能:达到10 m A cm-2的电流密度需要52 m V（vs RHE）的低过电位,Tafel斜率仅为51 m V dec-1,并且具有良好的电化学稳定性。其次,我们以具有水分解能力的Ni3S2构筑异质结构Cu2S@Ni3S2。利用水热技术,成功在多孔泡沫镍三维骨架上负载上述异质结构,该结构由Cu2S纳米片负载于Ni3S2多面体上。描述为Cu2S@Ni3S2/NF,是一种三维分级结构,有利于活性位点的暴露和气泡传质过程。在异质结构Cu2S@Ni3S2中成功引入了氢溢流策略,实现了氢捕获和氢析出位点的分离,避免了Sabatier原则的限制。界面处的电子转移削弱了Ni3S2中的S-H键,通过密度泛函理论（DFT）计算和电化学实验证实Cu2S@Ni3S2中的氢溢流过程。此外,异质界面的电子转移进一步提高了Ni3S2的水分解能力。得益于其形貌结构优势,自支撑电极Cu2S@Ni3S2/NF具有较高的活性位点密度。在用作碱性析氢催化剂时,仅需39 m V的过电位即可达到10 m A cm-2电流密度。并且展现出优秀的电化学稳定性,在20和100 m A cm-2的电流密度下可以稳定运行24小时。