1.引言

能源需求的日益增长而传统化石燃料日趋枯竭，以及环境污染和温室效应问题越来越严重，开发清洁的可再生能源已成为目前社会经济发展的迫切问题。氢气和燃料电池作为理想的二次能源，具有广泛的应用前景。但反应过程较大的过电势限制了其大规模商业化应用。开发性能优秀的电催化剂，是目前亟待解决的问题。理想的电催化剂应该具备低过电势，高稳定性，低成本和来源丰富等特点。虽然贵金属的催化性能好，但是其来源稀少成本高，不能广泛应用。开发具有优异性能的贱金属电催化剂成为当今的热点课题之一。镍在地壳中储量丰富，价格低廉且其电化学性能优越，有望代替传统的贵金属用于电催化系统。

2.电催化的研究概况

2.1 电催化析氢反应

2.1.1背景介绍

氢是自然界中最普遍的元素，具有热值高、燃烧性能好、来源丰富以及无污染等优点，是理想的能量和能量载体，被认为是未来最理想的清洁能源之一。

电化学催化制氢是在电解水制氢的基础上在阴极加入具有析氢催化活性的催化剂的新型制氢技术，不仅可以提高氢气生成速率，提高氢气产量，而且能够降低析氢电压损失，大幅度降低产氢能耗，是一种高效清洁制氢技术

早期的电催化析氢催化剂主要是基于铂，鈀，铑，银，钌，金等的贵金属催化剂。这些贵金属催化剂析氢过电位低，析氢活性和电化学稳定性优异。但是由于贵金属的储量少，价格昂贵，使得这些贵金属催化剂的成本难以满足实际应用的要求。因此，研发性能优异、经济可行的析氢电催化剂对电催化析氢的实用化具有重要意义。

2.1.2 电催化析氢催化剂

2.1.2.1镍的氧化物