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本发明属于单原子催化剂制备技术领域,具体涉及一种碳基单原子催化剂的制备方法。本发明利用牺牲金属盐与碳载体、含氮化合物混合热解合成牺牲金属?氮共掺杂碳模板,然后通过溶液相下目标金属离子交换配位,合成目标金属?氮共掺杂的碳基单原子催化剂。本发明制得的催化剂可以改善单原子催化剂低负载问题,金属负载量可达10.6wt.%。本发明所述的单原子催化剂的制备方法操作方便、具有普遍适用性,广泛适用于制备大多金属催化剂,并应用于燃料电池催化剂。