近些年来,化石能源的逐渐枯竭使全球陷入能源危机,因此开发一种绿色清洁的可再生能源迫在眉睫。氢能作为一种清洁高效的新能源受到了众多学者的关注。电解水制备氢能的方法由于其原料丰富且产物清洁被认为是高效的途径之一。以Pt为首的贵金属催化剂有着非常优异的析氢性能,但其高昂的价格和稀少的储备限制了其大规模应用。因此,开发高效而廉价的析氢催化剂是重要的研究课题。二硫化钼由于其丰富的资源储备且存在与铂原子相似催化活性的边缘位点而成为了近些年来的研究热门,但是二硫化钼本身差的导电性以及在碱性体系中缓慢的催化析氢动力学等问题仍有待解决。而金属镍在碱性体系中虽有较高的催化活性和导电性,但易于团聚的特性使活性位点大大削减,并且研究表明Ni对氢原子的强吸附能力也限制了性能的提高。针对以上问题,本文将Ni与二硫化钼复合以期得到分散性好的Ni-MoS₂电极来改善材料的导电性,增加活性位点数目,提高材料整体的催化活性。本文研究内容为:（1）本文以钼酸铵作为钼源,硫脲作为硫源,水热合成了MoS₂/CC材料,通过形貌及电化学表征筛选出最佳二硫化钼负载量的基底,然后采用循环伏安法将金属Ni沉积到最佳负载量的MoS₂/CC材料表面制备Ni-MoS₂/CC复合电极,通过控制循环伏安的扫描圈数来控制Ni的沉积量。实验结果表明,当循环伏安圈数为20圈时,Ni-MoS₂/CC电极材料表现了最佳状态,MoS₂/CC基底的多褶皱结构以及大的比表面积为Ni的生长提供了更多的附着位点,并且二者之间的协同作用也使Ni颗粒被有效细化暴露更多的活性位点,材料的导电性有所增加。另外MoS₂/CC基底暴露的较多边缘结构也是催化性能提高的原因之一。（2）基于实验结果,利用密度泛函理论（DFT）讨论了Ni-MoS₂电极材料的活性起源。计算结果表明,在结构方面,Ni原子更容易均匀的吸附在Mo原子的正上方位而非在MoS₂表面堆积生长成较大的Ni簇,并且通过改变Ni-MoS₂模型中Ni的覆盖度发现并不会破坏模型的稳定性。在性能方面,Ni原子的吸附减小了材料的带隙并在费米能级附近出现杂质态,这使得系统表现一种半金属的特性有利于电子的传输。另外d带中心的结果显示,MoS₂载体的加入削弱了Ni-H键的结合能力这有助于H原子的重组以及氢气释放。Ni原子与MoS₂片层之间不可忽视的耦合作用也是材料整体析氢活性得以提高的原因之一。通过对H原子吸附自由能的计算发现,Ni表面的氢原子的吸附和解吸趋于平衡,随着吸附氢原子的增加,H原子吸附自由能的数值越来越小。