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随着科学技术的快速发展,工业和便携式电子设备领域对能源存储系统提出了更高的需求。与传统锂离子电池（LIB）相比,锂硫电池（Li-S）因其具有更高的理论能量密度（大约是商业化钴酸锂电池的五倍）以及更低的成本而在下一代二次电池储能系统中被科研人员寄予厚望,但由于循环稳定性较差、硫利用率较低以及充放电过程中多硫化物溶解于电解液引起的穿梭效应等问题严重阻碍了其商业化应用。深入研究碳/硫复合正极材料是解决上述问题的关键因素。本文采用三种不同的碳基材料与硫进行复合,主要研究内容如下:（1）以生物质碧根果壳作为碳源,经过氢氧化钾（KOH）活化过程,获得了一种具有超高比表面积（2163.776 m2/g）和合适总孔隙体积（1.048 cm3/g）的原位氮掺杂多孔碳材料。众多微孔为硫的吸附提供了大量的活性位点,并在循环过程中有效地改善了体积膨胀的问题;同时,掺杂的氮元素促进了对多硫化物的吸附,提高了碳骨架的导电性。除此之外,进一步研究了不同硫含量对锂硫电池性能的影响。当硫含量为55%时其循环稳定性和硫利用率最高,在0.1 C和1 C的电流密度下,初始放电容量高达1446.1 mAh/g和991.7 mAh/g,同时在1 C的电流密度下经过1000次循环后,电极材料仍然具有良好的容量保持率。考虑到这种氮掺杂多孔碳具有成本低、对环境友好、电化学性能优良等优点,在高性能锂硫电池正极材料中具有巨大应用潜力。（2）以模板剂1,2,3,4-丁烷四羧酸（BTCA）、乙酰丙酮钴（II）和乙酰丙酮镍（II）为原料,合成了双金属有机骨架（MOF）衍生碳材料。MOF多孔碳由于其独特的片状结构和钴镍双掺杂产生的协同作用,从物理和化学层面有效地抑制了多硫化物的溶解,从而提高了锂硫电池的电化学性能。在此基础上进一步进行比较,证明了双金属掺杂比单金属掺杂具有更优异的电化学性能。在0.2 C的电流密度下,双金属MOF衍生碳硫复合材料的初始放电容量为1395.4 mAh/g。即使在1 C的电流密度下,经过50次循环后其放电容量仍达到673 mAh/g,库仑效率高达99.3%。（3）通过静电纺丝技术以聚丙烯腈（PAN）、四硫代钼酸铵（ATTM）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为原料合成了纳米纤维膜,将其进行高温煅烧还原成了二硫化钼（MoS2）碳纳米纤维。该碳基材料良好的纳米结构并加上MoS2具有的催化作用,在一定程度上有效地解决了锂硫电池商业化应用存在的问题。但由于MoS2导电性差,从而进一步探究了不同MoS2含量对锂硫电池性能的影响,证明了当ATTM与PAN质量比为60%:100%时其电化学性能最佳。在0.5 C的电流密度下初始放电容量为1166.4 mAh/g,在经过500次循环后放电容量仍然有516.8 mAh/g,表现出了优异的电化学性能。这些实验结果为我们以后对锂硫电池正极材料的研究提供了一定的思路。