锌-空气电池以其独特的功能（包括高能量密度,安全性,低成本和环境友好性）而受到广泛关注。然而,由于其较差的可充电性和低效率,实际应用仍然是一个挑战。其中,空气阴极存在的主要障碍是缓慢的反应动力学,包括放电过程中的氧还原反应和充电过程中的氧析出反应,寻找有效的双功能氧电催化剂是解决这些问题的关键。目前,电催化剂的发展主要包括两个方向:（1）纳米粒子型电催化剂;（2）单原子型电催化剂。纳米粒子型和单原子型催化剂均表现出各自的优势,并已在电催化领域进行了广泛的研究。当前,设计由不同晶相组成的异质结构是提高电催化剂性能的可行策略,例如Ni3 S2/NixPy,W2N/WC和Ni2P/Ni3S,组成上述异质结构的两种晶相往往是基于不同的过渡金属阳离子或非金属阴离子,它们通常是通过逐步的反应过程获得的。事实上,具有相同的阳离子和阴离子的异质结构可以通过一步合成策略直接在界面处形成,从而可以大大简化制备流程。因此,在本文的第一个工作中,我们首先研究了一种新型准同分异构体的异质结构负载于N、S共掺杂多孔碳纳米片上（Co9S8/Co1-xS@NSC）。通过一系列表征手段及电化学测试技术研究其电催化氧还原和氧析出性能与结构之间的内在关系,并结合密度泛函理论计算加以分析。锌-空气电池性能测试表明该催化剂具有出色的电池性能和循环稳定性。在各种非贵金属氧催化剂当中,具有孤立活性中心的单原子催化剂已经发展成为一个有前景的研究热点。目前大多数研究是基于Co-N4的配位结构,如何通过有效的配位设计策略,制备出N,S共同调节的Co单原子配位环境,进而研究其结构对电催化性能的影响是非常有意义的,然而这方面报道的还比较少。因此,我们采用与第一个工作相似的一步热解工艺,通过结构高度相似的烯丙基硫脲（C4H8N2S）和烯丙基脲（C4H8N2O）作为络合反应前驱体,成功制备出不同配位环境的Co-N4-S2以及Co-N4结构,进而研究其电催化性能与材料结构之间的关系。DFT计算结果表明,S元素的加入对氧催化反应中间物种的吸附自由能有重要调控作用,并且能显著影响单原子催化剂的ORR/OER性能。最后结合本文工作中发现的问题,对目前研究中的挑战进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望,为后续的工作提供了新的想法和思路。