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电催化反应在例如燃料电池、金属-空气电池、CO2 还原和全解水等能源转换和存储装置中起着至关重要的作用，而电催化反应的效率主要取决于电催化剂。目前商业化的电催化剂主要以贵金属催化剂为主。然而，贵金属催化剂价格昂贵，催化反应动力学缓慢，并且稳定性较差。因此开发廉价高性能的非贵金属基催化剂显得迫在眉睫。我们发展制备了一系列具有不同形貌和组成的非贵金属基纳米催化剂，包括碳载单原子催化剂、过渡金属纳米粒子嵌入的一维碳纳米纤维和二维碳纳米片等。所得的纳米催化剂在氧气还原反应、析氧反应、析氢反应、锂/钠离子电池等应用中具有很好的电化学性能。[1-3]