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在过去的几十年里,随着全球能源需求的迅速、持续增长,环境污染和恶化也随之不断加剧,因此发展新一代能源转换和存储设备及技术变得越来越重要。如燃料电池是一种重要的将化学能转化为电能的装置;电化学分解水是一种将电能转化为化学能的过程,此过程能有效和环保的生产氢气和氧气,因此在能源转换和存储方面,电化学分解水是被认为最有希望的方法之一。其中氧还原反应（oxygen reduction reaction,ORR）和氧析出反应（oxygen evolution reaction,OER）是控制新一代能源转换和存储设备及技术性能的关键步骤。众所周知,铂（Pt）及其合金被认为是最好的ORR催化剂,二氧化铱（IrO2）和二氧化钌（RuO2）被认为是最有效的OER催化剂,它们都属于贵金属催化剂,都存在着成本高、资源短缺和稳定性较差等问题,因此研究开发低成本、高效并且稳定的非贵金属催化剂具有十分重要的意义。铁（Fe）和钴（Co）是地球含量丰富且具有优异催化活性的过渡金属元素,基于此,我们利用生物质和水热法分别设计和合成了铁钴基ORR和OER催化剂。（1）通过氯化钠（NaCl）促进的高温热解猪血凝乳（PBCs）合成Fe和N自共掺杂的纳米分级多孔碳,无需添加任何外部的Fe和N元素。微观结构表征证实Fe和N均匀分散在合成后的纳米分级多孔碳中。电化学测试表明,最佳性能的分级多孔碳电催化剂展现出优异的ORR催化活性,其催化ORR的正半波电位为0.834 V（vs.RHE）,并且具有较高极限电流密度,为5.6 mA cm-2。此外,此电催化剂还显示出显著的长期稳定性以及优异的甲醇耐受性,优于Pt/C。我们认为,较大的比表面积、良好的石墨化、丰富的N活性位点和Fe-N键的存是其具有高ORR催化活性的关键所在,这种Fe、N自共掺杂纳米分级多孔碳有希望替代Pt/C。（2）用简单且低成本的电氧化方法成功地制备了涂覆在碳布上的三维多孔FeCo羟基氧化物层（3D-FeCoOOH/CC）作为高效电极催化OER。Fe掺杂和原位电氧化工艺成功引入Fe组分并且使其产生了独特的三维多孔结构,有利于更多活性位点的暴露,有效缓冲氧气释放带来体积和形貌变化,Fe的引入增加了催化剂的导电性和电化学活性面积,大大的增强了其催化活性。电化学测试结果表明,合成后的3D-FeCoOOH/CC表现出优异的OER活性,在1.0 M KOH溶液中具有相对较低的过电位,在10 mA cm-2时为259 mV,具有较小Tafel斜率,其值为34.9 mV dec-1,具有出色的长时间稳定性,优于商业IrO2催化剂。