氢是一种理想的清洁能源载体，电催化分解水是一种低成本且清洁的获取氢能源的方式。为了获得高的电解水效率，需要研究分解水包括催化阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER)的有效催化剂。众所周知，Pt等贵金属以及IrO2/RuO2等贵金属氧化物具有出色的催化水分解特性，但它们因储量低、价格昂贵而限制了其大规模的应用。近年来，过渡金属氢氧化物或磷化物（例如Ni，Fe，Co等）因为具有良好的催化活性且储量丰富、价格低廉而引起研究者的广泛关注。另外，不锈钢纤维毡的主要成分是镍和铁，且不锈钢纤维毡具有大的比表面积，是一种廉价且无毒的导电材料。因此，本论文采用CoP和NiFe(OH)x来修饰不锈钢纤维毡的表面，以进一步提高不锈钢纤维毡的催化水分解性能。本论文的主要研究内容和结果如下:
　　首先，通过简便的电沉积方法将CoP沉积在烧结的不锈钢纤维毡(CoP/SSFF)的表面上，并将所制备的电极用作碱性溶液中HER和OER的双功能电催化剂。通过SEM、EDX和XPS等测试手段对制备的CoP/SSFF催化剂进行了相应的结构表征。结果表明，沉积的CoP粒子呈现类球形，并且均匀分布在不锈钢纤维毡的基体表面。研究了不同浓度的Co/P对HER和OER催化活性的影响。结果表明，CoP/SSFF样品的OER和HER性能均优于空白样品，说明沉积CoP可以有效提高不锈钢纤维毡催化水分解的性能。电化学测试结果还表明，浓度为0.15M Co/P制备的CoP/SSFF样品在电流密度为100mA cm-2时，其OER和HER的过电位分别为353mV和145mV。该CoP/SSFF电极的Tafel斜率也较小，其中OER的Tafel斜率为63mV dec-1，HER为68mV dec-1。将所得的CoP/SSFF电极同时用作全水分解的阳极和阴极，也显示出良好的催化活性和稳定性，在10mA cm-2的电流密度下，水分解电压仅为1.59V。
　　其次，为了进一步提高不锈钢纤维毡的析氧性能，通过水热法将NiFe(OH)x纳米片沉积在不锈钢纤维毡(NiFe(OH)x/SSFF)基体上。通过SEM、EDX和XPS等测试手段对制备的NiFe(OH)x/SSFF催化剂进行了结构表征。结果表明制备的NiFe(OH)x纳米片具有超薄多孔三维结构，并且均匀分布在不锈钢纤维毡的基体表面。系统地研究了不同金属离子，水热温度和水热时间对OER电催化性能的影响。结果表明，在SSFF上生成的NiFe(OH)x纳米片可以显著提高OER的催化性能，垂直生长的超薄纳米片不仅有助于大大增加电极表面的活性面积，而且还提供了更多的悬空键和活性位点。在150℃的温度下水热8h获得的NiFe(OH)x/SSFF电极对OER表现出良好的电催化性能，在1M KOH中，10mA cm-2和100mA cm-2的电流密度下仅需要245mV和325mV的过电位。该电极的Tafel斜率也较小，仅为31mV dec-1，且在碱性溶液中具有良好的稳定性。