工业革命以来,人类社会飞速发展,对能源的需求不断增加,然而以化石燃料为主的能源结构导致了严重的环境污染和能源危机,开发新型清洁能源成为迫在眉睫的发展议题。氢能是一种高效清洁的能源载体,具有较高的能量密度,且燃烧过程清洁无污染,被视为具有广阔应用前景的新能源。电解水制氢是目前主要的制氢方式之一,但是在实际生产过程中会涉及诸多复杂的多电子转移过程,迟缓的反应动力学会极大地阻碍析氢反应的进行。高效的析氢催化剂可以降低过电位,减少反应过程中的能源消耗。铂等贵金属具有较高的催化活性,但是其成本较高且储量较低,极大地限制了氢能的开发利用,因此,开发高效稳定、成本低廉的非贵金属催化剂对于电解水制氢的应用至关重要。地球上的过渡金属元素储量丰富且价格较为低廉,是极具发展潜力的析氢电极材料。科研人员进行了各种探索,其中过渡金属硫化物由于其具有丰富的活性位点和类贵金属的电子带隙受到了广泛关注。研究表明,不同过渡金属元素的协同作用可以有效的降低析氢反应过程中的过电位,提高其催化析氢性能。本文通过电弧熔炼和感应熔炼将过渡金属合金化,然后进行脱合金和蒸汽硫化的后续处理,制备了Ni-Co-Mo基硫化物作为析氢电极,对其进行了各项物相表征和电化学测试,并通过密度泛函理论（DFT）的计算深入分析了析氢反应机制,探究了不同原子比例金属硫化物微观结构的变化以及对析氢性能的影响。（1）在电弧熔炼炉中熔炼不同原子比的Al85Ni XMo15-X（X=15、10、7.5）三元合金,以Al作为脱合金的牺牲组元,在6 M NaOH溶液中进行脱合金,获得多孔镍钼合金前驱体。随后在管式炉中进行蒸汽硫化,构筑了椰菜花状纳米球的微观结构,为析氢反应提供了更多的活性位点。在酸性环境（0.5 M H2SO4）进行了电化学测试,结果表明,当镍钼原子比为2:1时,即Ni10Mo5-S电极表现出最优异的析氢性能,仅需要91 mV和203mV的过电位就可以达到10 mA cm-2和100 mA cm-2的电流密度,塔菲尔斜率为66 mV dec-1。DFT计算表明,Ni S和Mo S2的异质结构降低了反应的吉布斯自由能ΔGH*,提高了催化剂的本征催化活性。本章结合实验和理论计算,探究了不同镍钼原子比对双金属硫化物电极物相形貌和析氢性能的影响,结果表明,镍钼双金属硫化物的协同作用降低了析氢反应的能量壁垒,独特的菜花状微观形貌为H*的吸附提供了更多的活性位点,并且自支撑结构具有良好的的导电性,有利于气泡的释放,从而使得Ni10Mo5-S电极表现出优异的催化性能。（2）本章结合电弧熔炼技术和脱合金化法制备了多孔钴钼合金前驱体,然后在管式炉中进行蒸汽硫化,制备了钴钼双金属硫化物。进行了X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等表征分析了材料的物相组成和微观形貌,通过线性扫描伏安法、计时电位法等测试了催化电极的析氢性能和稳定性。结果表明:适量钼元素的加入促进了钴钼硫化物纳米线的密集生长,增大了比表面积,便于析氢反应过程中的电子传输。电化学测试表明,催化剂在酸性介质中表现出优异的析氢性能,Co13Mo2-S电极在阴极析氢过程中在10 mA cm-2和100 mA cm-2的电流密度下过电位仅为94 mV和172 mV,塔菲尔斜率仅为59 mV dec-1,此外还具有良好的析氢稳定性和耐久性。