日益增长能源需求,加上化石燃料的消耗所带来的负面影响,正强烈地促使人们研究并使用各种具有高效率、低成本及环境友好型的能量转换与储存技术。其中,电驱动水分解产生氢气和氧气,实现了将电能转化为化学能,被认为是一种最有前景和吸引人的方式之一。整个电解过程中,相比较产氢,需要施加更大的过电位,才能产生一个氧气分子。因此,氧析出反应(OER)被认为是整个水分解过程的速控步。目前为止,基于贵金属催化剂因活性好且具有良好的稳定性,而被认为是最好的氧析出反应催化剂。但是价格昂贵且含量稀少,不利于催化剂的规模化生产。因此,开发廉价、稳定及高效的非贵金属催化剂成为了主要的研究热点。在不断地寻找探索中,过渡金属(如Co、Ni及Fe等)因低成本、高活性及良好稳定性引起了广泛的关注。本文尝试研究过渡金属化合物/纳米碳复合材料在电催化氧析出中的应用,主要内容如下:(1)采用同步电化学沉积与溶解法来制备亲水多孔的硫化钴/碳纳米管复合材料。SEM和TEM等测试证明了硫化钴生长在了碳纳米管上。X射线吸收精细结构(NEXAFS)证实,在电化学氧化过程中,在硫化钴的表面形成了亲水基团。线性扫描伏安法(LSV)和阻抗(EIS)等测试证实了制备的纳米复合材料有着良好的氧析出活性及稳定性。(2)采用恒电位电沉积法合成了铁镍二元氢氧化物/碳纳米管纳米复合材料。通过LSV和EIS等证实了复合材料有着良好的催化活性及稳定性;EIS证实由于铁的掺入,大大提高了复合材料的常相角元件(CPE)值,增强了复合材料的催化活性。