锂硫电池因自身超高比容量(1675 mAh/g)以及能量密度(2600 Wh/kg)而备受关注，但仍存在着硫正极导电能力差、多硫离子易溶解于有机电解液等问题。对正极结构进行设计，尤其利用新型基体材料储硫并限制多硫化锂的迁移来解决硫正极固有的缺陷是目前研究的热点。针对硫正极的存在的问题，本论文结合多级孔碳和杂原子掺杂两者的优势，制备了一种互连有序大孔ZIF-8纳米颗粒，将其高温碳化得到了氮掺杂的互连有序大孔-微孔碳(COM-MPC)并作为载硫基体运用于正极材料，进一步提升锂硫电池的性能。主要研究内容如下：
　　(1)本文先是采用一种双溶剂辅助面心立方堆积模板内原位结晶的制备工艺，得到了一种具有高孔隙率的截半立方体形互连有序大孔ZIF-8纳米颗粒，分析了制备过程中反应物浓度、溶剂类型、面心立方堆积结构对其成核速率、生长方式的调控作用，并进一步总结了该材料可控生长的微观机理。
　　(2)对互连有序大孔ZIF-8进行碳化，得到了一种具有多级孔径的互连有序大孔-微孔碳，并且前体中的N原子在碳化过程中均匀地掺杂进碳基体之中。作为对比，以传统方法制备了ZIF-8衍生碳材料(C-ZIF-8)，通过一系列测试对两者的微观形貌、表面元素构成、孔道结构等性能进行表征和对比分析，发现在孔容量、孔径丰富度、比表面积等方面COM-MPC都要明显优于C-ZIF-8，展现出良好的应用潜力。
　　(3)通过熔融扩散法将硫元素填入该多级孔碳的孔隙内制备复合正极并组装成半电池。电化学测试结果显示，COM-MPC@S复合正极在0.1C电流下初始放电容量高达1498.5mAhg-1，在0.5C倍率下10~50次循环内保留82.3%的可逆容量，在1C的高倍率下循环50次后仍能保持608.5mAhg-1的较大容量，与C-ZIF-8相比，正极活性物质利用率较高，循环稳定性得到明显改善，并且得益于大孔结构的引入促进Li+离子传输，减小了电池的内阻，从而显著地提高了电池的大倍率性能。