电解水制氢技术是一种以水资源为原料、能得到高纯氢的方法,因此,它被广泛认为是一项对氢经济发展至关重要的“核心清洁能源技术”。然而,电解水需要消耗部分电能驱动两个半反应的发生。因此,开发能有效降低反应过电位的电催化剂成为科研热点之一。镍基合金材料含量丰富,具有良好的催化性能,引起了人们的广泛关注与研究。本论文采用电沉积法在低温下制备镍铁磷系催化剂,并探究它们的电解水析氢性能。1.采用简单电沉积的方法在低温下成功地于铁基体表面镀覆了Ni-Fe-P非晶合金催化剂,并探究其析氢反应（HER）的活性。结果表明,制备条件为10°C、30 mA/cm²,电沉积60 min后得到的Ni-Fe-P/Fe电极析氢活性较高,析氢电流密度为10 mA/cm²时的过电位约为174.2 mV,Tafel斜率为142.9 mV·dec^-1,反应动力学速率较快,原因是沉积电流密度的增加促进了电极表面多孔结构的形成,增大了电化学活性面积,利于电极的催化析氢反应。去合金处理时间为240 s时电催化电极表现出良好的HER性能,过电位为121.6 m V,Tafel斜率为138.7mV·dec^-1,拥有快速的反应动力学,原因在于去合金处理利于电极表面多级孔的形成,增加析氢反应的活性位点。进一步增加电流密度,制备条件为10°C、150mA/cm²时,电沉积60 min后得到的Ni-Fe-P/Fe电极表现最佳的HER活性,在析氢电流密度为10 mA/cm²时,Ni-Fe-P/Fe的过电位为39.7 mV,Tafel斜率为23.8mV·dec^-1,拥有快速的反应动力学。当镀液中Ni²⁺:Fe²⁺=3:1,电沉积时间为60min所制得的Ni-Fe-P/Fe电极拥有最优的催化活性。最优配比的Ni-Fe-P/Fe电催化电极仅需要42.1 mV的HER过电位就可以达到10 mA/cm²的析氢电流密度,是由于镀液中主盐配比促进了电极表面多孔结构的形成。2.采用电沉积的方法在Ni-Fe-P非晶合金催化剂中掺杂了单层氧化石墨烯（GO）成功制备出Ni-Fe-P-GO复合催化剂。探究了加入0.1 g/L GO后沉积电流密度对Ni-Fe-P-GO/Fe电极HER催化活性的影响。制备条件为10°C、100 mA/dm²时,得到的Ni-Fe-P-GO/Fe电极表现最佳的HER性能,在电流密度为10 mA/cm^-2时,Ni-Fe-P-GO/Fe的过电位为12.4 m V。这是由于GO的加入,在多孔结构表面出现了片状结构,增加了电极的比表面积。3.利用电沉积法在沉积电流密度为50 mA/cm²条件下的Ni-Fe-P/Fe50镀液中添加FeMnO₃,使其与Ni-Fe-P合金在Fe基体上发生共沉积,成功制备出Ni-Fe-P-FeMnO₃/Fe复合电催化电极。探究了FeMnO₃的浓度对电催化电极HER催化活性的影响,最佳条件为添加1.0 g·L^-1 FeMnO₃并且进行电沉积60 min。此时的Ni-Fe-P-FeMnO₃/Fe电极仅需要13.5 mV的过电位就可以达到10 mA/cm²的析氢电流密度,比Ni-Fe-P/Fe体系减小了89.4 mV,这可能是由于电极表面片状六边形的存在和六边形的棱的暴露程度造成的。4.利用电沉积法在Ni-Fe-P镀液中添加La₂O₃,使其与Ni-Fe-P合金在Fe基体上发生共沉积,成功制备出Ni-Fe-P-La₂O₃/Fe复合电催化电极。探究了La₂O₃的浓度对系列Ni-Fe-P-La₂O₃/Fe电催化电极HER催化活性的影响,最佳条件为添加1.5 g·L^-1 La₂O₃并且进行电沉积60 min。Ni-Fe-P-La₂O₃/Fe电极催化剂仅需要41.8 mV的过电位就可以达到10 mA/cm²的电流密度,比Ni-Fe-P/Fe体系减小了61.1 mV,原因在于La₂O₃的引入使多级孔结构增多,电极比表面积增大,活性位点增多。