世界氢气的年产量约为10¹¹～10¹²m³，主要用于化学工业，尤以石化工业和氨合成法的氢气用量最大，而直接做能源的比例仅占22%。近年来，化石能源消耗带来的环境污染问题越发严重，世界各国都把研究的重心转向了以氢能为代表的新能源研发。制取的氢气中大约90%以上来自以石油、天然气和煤为主的化石原料，电解水方式制氢不足5%。随着化石资源的不断消耗，重整制氢的成本会相应增大；相反，由于太阳能、风能、核能大量用于发电，电解制氢成本将持续下降。同时，电解水制氢还可实现制氢过程“零污染”，极大降低了环境负荷。可以预见，低成本、高效率、绿色化的水电解制氢将是未来制氢工业的核心技术之一，将为社会带来巨大的环境和经济效益。主要的水电解制氢方法有碱性水溶液电解、高温水蒸气电解和固体聚合物电解质水电解等。其中，碱性水溶液电解是最古老、技术最成熟，也最经济的电解方式，并且具有易于操作的特点，因此得到了广泛使用。解制氢技术大规模使用遇到的挑战是如何降低能耗和生产成本，提高生产的稳定性和安全性。从整个电解系统出发，每个工业电解槽的平均电解电压在1.8V 左右，鉴于水的理论分解电压（l.23V），析氢（HER）和析氧（OER）过电位大约占整个槽电压的1/3，设计开发新型具有优异催化活性的阴阳极电极材料，降低电解过程中电解槽槽压，是提高效率和降低成本的关键。工业上应用的DSA 阳极过电位已较低（约30mV），而工业上广泛使用的低碳钢和镀Ni 阴极的析氢过电位分别达到了380mV 和480mV。因此，研究新型阴极材料有效降低阴极过电位具有十分重要的现实意义 。