Electrochemical　CO2　reduction　to　value-added　chemicals　is　a　critical　and　challenging　process　for　research　of　sustainable　energy.　Herein,　we　synthesize　new　nickel　single　atom　catalysts　embedded　in　nitrogen　doped　hollow　carbon　spheres　(Ni-N/C-x)　via　thermal　treatment　of　Ni　salts　and　nitrogen　doped　hollow　carbon　spheres　(N/C-x).　The　state　of　Ni　species　on　Ni-N/C-x　can　be　tuned　by　the　nitrogen　species　of　N/C-x　and　pyrrolic-N　favors　the　formation　of　atomic　Ni　species.　Two　catalysts,　namely,　Ni-N/C-1/4　contains　more　pyrrolic-N　and　more　amount　of　atomic　Ni　species　than　that　on　Ni-N/C-3/2　have　been　prepared.　During　all　the　measurement　potential　range,　Ni-N/C-1/4　displays　a　much　higher　catalytic　activity　for　CO2　reduction　to　CO　than　Ni-N/C-3/2.　Within　the　potential　range　of　-0.63　V　to　-0.98　V　versus　reversible　hydrogen　electrode　(RHE),　the　faradaic　efficiencies　of　CO　on　Ni-N/C-1/4　exceed　70　%.　Furthermore,　Ni-N/C-1/4　exhibits　high　selectivity　for　CO　and　excellent　stability　during　4.5　h　of　CO2　reduction　electrolysis　at　the　potential　of　-0.78　V　versus　RHE.