传统的锂离子电池已不能适应目前电子便携设备、电动产业的飞速增长态势,因此,具有高比能量密度和成本相对低廉的锂硫电池发展迅速,但是多硫化物在正负极之间穿梭溶解导致的活性物质损失和循环寿命差已成为限制其大规模应用的瓶颈。因此,人们通过设计和制备各种材料来对多硫化物进行物理和化学限域,从而提高活性物质的利用率,最终提升锂硫电池的各项电化学性能。然而,简单的物理和化学限域并不能改善其动力学性能较差的问题。为了解决上述问题,设计和制备对多硫化物限域,同时可促进其转化的材料是十分必要的。本论文针对上述问题,制备了极性导电氮化钛-石墨烯作为锂硫电池正极载体,并进一步设计了可提升多硫化物转化的异质材料,制备了氮化钛-二氧化钛异质结构,实现了对多硫化物的快速转化。另一方面,采用化学气相沉积法实现了石墨烯原位生长极性导电材料碳化钛,以石墨烯作为模板和碳源,合成了石墨烯-碳化钛平面结构,降低了电子和离子的扩散势垒,实现了多硫化物的有效转化。论文首先研究了水热法制备的极性导电氮化钛-石墨烯复合物,并探究了其对于锂硫电池电化学性能的影响。其次,设计制备了氮化钛-二氧化钛异质结,进一步提升了对于多硫化锂的转化效率。通过调节前驱体的比例,可控制备出组分比例可调节的氮化钛-二氧化钛异质结构,氮化钛、二氧化钛两相之间有一个平滑的界面,保证了二氧化钛表面吸附的多硫化物可以快速扩散到临近的氮化钛表面实现转化,从而提升了多硫化物的吸附和转化量。研究结果表明,异质结构的存在实现了动力学和电化学性能的同时提升。即使在3.1和4.3 mg cm^-2的高硫负载下,1 C循环2000圈后的容量保持率仍分别可达73.1%和67.2%。最后,从结构设计角度,制备了石墨烯-碳化钛平面结构,通过化学气相沉积,实现了前驱体与石墨烯表面的碳反应,生成了碳化钛纳米片并形成平面异质结构,使得锂离子和电子在该材料表面的扩散变得更容易,同时碳化钛纳米片本身具备导电和吸附多硫化物的特性,从而对多硫化物的转化起到有利的促进作用。1 C循环500圈后的容量保持率可达84%,因此,异质结构的存在使得高倍率和加强的动力学性能得以实现。