利用太阳能、风能等可再生能源发电,通过电能分解水制氢是实现绿色氢能的重要途径。阳极析氧反应（oxygen evolution reaction,OER）作为电解水制氢过程中动力学阻力最大的部分,是整个电解水制氢过程中动力学阻力最大的部分,因此发展高效的析氧反应催化剂至关重要。钴基材料是用于析氧反应的一种重要催化剂,具有储量丰富、价格便宜并且环境友好等优点。本文调控制备了不同形貌的氧化钴催化剂,暴露出不同晶面,进行了详细的析氧催化性能研究,并选取立方体和纳米球形颗粒形貌的氧化钴进一步掺杂改性优化,以提高对OER反应活性。本文首先利用水热合成法,在不同温度与时间下制备了具有纳米球形、立方体、截角立方体,以及片状等不同形貌的氧化钴催化剂,通过物理表征可知催化剂表面呈现了（100）、（111）、（110）等优势晶面。结合催化剂的活性评价和DFT计算,比表面积较大的纳米球形颗粒氧化钴表观活性最好,当电流密度为10m Acm-2时,电极电势为1.725 V,而具有（100）晶面的立方体氧化钴催化剂本征活性最好,是纳米颗粒的7.5倍。接下来选取了可形成氧空位的Ce元素对本征活性及表观活性最高的两种形貌的氧化钴进行掺杂改性优化。实验结果表明,当Ce和Co的摩尔比为1:30时,纳米球形颗粒的表观活性最佳,当电流密度为10 m A cm-2时,电极电势为1.65V。这可能是由于少量的Ce掺杂为钴基催化剂表面带来了丰富的氧空位,调控了表面钴原子的电子结构,从而改善了催化活性。但由于掺杂Ce元素的立方体氧化钴颗粒较大,进一步选用同族Fe原子进行掺杂,Fe原子成功进入了氧化钴晶格中,同时可以降低立方体颗粒粒径,提高催化剂比表面积,对活性也有大幅度的提高作用。