针对当前电解水催化剂导电性不足、活性较低等问题,本文以电解水催化剂的性能为导向,以高电导率的反钙钛矿氮化物为切入点,结合反钙钛矿氮化物的结构特性展开组分调控优化电催化活性的研究工作,设计制备出系列低成本、高活性和长寿命的反钙钛矿氮化物电解水催化剂,重点考察催化剂的电子结构与催化活性之间的“构-效”关系,探明影响反钙钛矿氮化物催化剂性能的关键因素,为开发高效能的反钙钛矿氮化物电催化剂提供实践指导。本文的主要研究内容与结果如下:（1）通过简易的蒸发共沉淀-氮化的制备方法,制备出具有不同A位金属的镍基反钙钛矿氮化物ANNi3碱性析氢（HER）电催化剂,并系统对比他们的电催化HER活性。在系列ANNi3催化剂中,Cd NNi3表现出最佳的HER活性,其在10 m A cm-2电极几何电流密度下的过电位仅有100 m V;而在0.5 m A cm-2ECSA的本征电流密度下,其过电位也仅有88 m V,且本征Tafel斜率仅有68 m V dec-1。XPS测试表明,镍基反钙钛矿中Ni~0含量较高的催化剂可表现出更高的HER活性。（2）针对镍基反钙钛矿ANNi3系列催化剂展开在碱性HER工况下的表面演化研究。研究发现,在经过碱性析氢后Cd NNi3的表面会生成Cd掺杂的Ni O壳层。而XPS测试结果也证明了系列ANNi3催化剂在经过碱性HER反应之后发生了表面重构。对ANNi3进行碱处理对照实验确认了发生表面重构的主要原因是碱溶液对ANNi3表面的氧化腐蚀作用。并根据表面演化研究,探索不同A位金属对HER反应机制的影响。本研究对ANNi3在碱性HER工况下的表面演化研究,有助于深刻认识ANNi3催化剂的真实活性位,可为反钙钛矿氮化物在碱性电催化反应中的催化模型构建与电催化反应机理研究提供有力的指导。（3）开创性地利用A位金属取代的策略,以Cu对In NNi3中的In位进行不同程度的取代,以调控材料的晶格参数和活性金属Ni的电子结构,优化催化剂对HER过程中间物的吸附作用,从而开发出具有高导电性、高HER活性和长使用寿命的新型CuxIn1-xNNi3（0≤x≤1）反钙钛矿氮化物催化剂。所得最优的Cu0.4In0.6NNi3催化剂电极仅需42m V即可达到10 m A cm-2的HER电流密度,其Tafel斜率仅51 m V dec-1,并表现出超越绝大多数非贵金属基催化剂的HER性能。此研究提供了一种优化镍基反钙钛矿氮化物电催化活性的策略,可为进一步拓展反钙钛矿氮化物在电化学能源领域的应用研究提供新思路。（4）采用水热共沉淀-氮化的方法,制备出系列新型反钙钛矿氮化物Cu NCo3-xVx（0≤x≤1）催化剂,并利用反钙钛矿的组分可调控性,以V取代Cu NCo3中的部分Co以优化电催化析氧（OER）活性。经组分调控优化后,所得Cu NCo2.4V0.6催化剂仅需235m V即可达到10 m A cm-2的OER电流密度,媲美贵金属Ir/C催化剂（232 m V）。此外,Cu NCo2.4V0.6催化剂亦表现出远高于Ir/C的OER稳定性。XANES、HR-TEM和XPS测试结果表明,催化剂经过OER之后表面会发生氧化重构,且V取代后的催化剂表面能够形成富含Co3+的氧化物,使得催化剂具有更高的OER活性。