锂硫电池因其高能量密度、低成本以及环境友好型等优点使其有望成为下一代新型电池体系。尽管具有这些优势,锂硫电池在实际应用中仍旧面临着巨大的挑战。首先,硫和放电最终产物硫化锂均为电子和锂离子的绝缘体,这显然不利于硫的高效利用。其次,硫正极在电化学循环过程会产生一系列易溶解于有机电解液的中间产物多硫化锂。由于多硫化锂溶解引发的穿梭效应,导致活性物质的损失和差的循环稳定性。此外,硫正极在循环过程中产生的巨大的体积变化,会造成硫正极结构的粉化,导致电池容量快速衰减。针对上述问题,本论文的研究工作拟通过优化硫正极的结构和组成,改善锂硫电池的电化学性能。具体的研究工作如下:（1）首先,采用一步碳化和硫化核壳结构镍基金属有机框架材料（核壳结构Ni-MOFs）的策略制备核壳结构二硫化镍/碳复合材料（核壳结构Ni S2/C）作为硫载体材料。随后,利用简单的毛细凝聚原理将硫限域在核壳结构Ni S2/C中,从而获得核壳结构Ni S2/C-S正极。这种独特的核壳结构不仅有利于高硫含量的负载,还可以有效地缓冲硫正极在循环过程中由于体积膨胀所带来的巨大应力,保证了硫正极结构的完整。更重要的是,核壳结构内部的核和外部的壳结构均可以为限域在结构内部的多硫化锂提供催化活性位点,有效地加快了多硫化锂的氧化还原动力学过程,从而显著地抑制了穿梭效应。得益于上述优势,核壳结构Ni S2/C-S正极在1.0 C的电流密度下经过200圈循环后仍保持优异的稳定性。（2）首先,以聚苯乙烯为造孔剂、聚丙烯腈为碳源,采用简单的静电纺丝策略将破碎剥离后的Ti3C2 MXene纳米片限域在多孔道的碳纤维结构内,得到具有多孔道结构MXene@MCNF复合材料。当MXene@MCNF作为硫载体材料时,其内部的多孔道结构不仅可以为高载量的硫提供充足的空间还可以有效地缓解硫正极充放电过程中巨大的体积变化。更为重要的是,由二维的MXene纳米片和多孔道的碳纤维组成的三维导电网络有效地抑制了MXene纳米片间的堆积问题,有利于MXene表面活性位点的充分利用,加快多硫化锂的转化过程,从而有效地抑制穿梭效应。得益于上述优势,MXene@MCNF-S正极在0.2 C的电流密度下首圈放电比容量为1177 m A h g-1,且在3.0C的电流密度下的放电比容量仍高达481 m A h g-1。（3）考虑到循环过程中形成的多硫化锂容易从多孔道碳纤维两端溢出,我们选择以二氧化硅为硬模板,聚丙烯腈作为碳源,利用静电纺丝的方法成功制备碳化钼修饰的葡萄串结构的碳纳米纤维复合材料（Mo2C@PCNF）作为硫载体材料。其中,葡萄串结构PCNF可以为高硫含量的负载提供足够的空间,且有效缓冲循环过程中的体积膨胀。Mo2C对多硫化锂具有强的化学亲和性,且能够加快多硫化锂的转化,极大地降低了多硫化锂在电解液中的浓度,有效地抑制了穿梭效应。更为重要的是,每个单独的中空结构均相当于一个硫和多硫化锂的纳米反应器,显著地抑制了穿梭效应。得益于上述优势,葡萄串结构Mo2C@PCNF-S正极在3.0 C的高电流密度下放电比容量仍高达497 m A h g-1。