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基于锂离子往返脱嵌原理的锂离子电池自问世以来便主导了便携式电子设备的电池市场,然而当今所拥有的锂离子电池的能量密度难以满足新型动力汽车的要求。此时,理论容量较高(1675 mAhg-1),功率密度较高(2567 Whkg-1),同时制作材料储量丰富且生产成本廉价的锂硫电池便备受关注。但是锂硫电池存在活性物质导电率低下,中间产物易溶于电解液导致“穿梭效应”和反应过程体积膨胀等问题,严重影响其充放电的电化学性能,从而使得锂硫电池仍停留在研究阶段。本文以淀粉为碳源,制备出各种适用于电池正极材料的碳/硫复合结构,同时对各组实验中淀粉基碳材料进行比较以探究影响整个电池性能的因素。首先以淀粉为碳源,分别使用硫酸钠与KOH作为活化剂,合成高负载小尺寸活性物质的正极材料（Na2SO4-C/S）与氮硫双掺杂的多孔碳基材料（NS-1）。使用Na2SO4-C/S、NS-1/S作为正极测试时,与纯硫电极相比,所装配的锂硫电池在0.5 C倍率下初始比容量分别为797与690 mAhg-1,经过200圈测试后放电比容量保持在419和413mAhg-1,平均每圈比容量衰减率为0.23%和0.14%,库伦效率均维持在98%左右。随后对两种材料的倍率性能进行测试,两种碳/硫正极材料在2C倍率下性能表现优异。为进一步简化组装锂硫电池的复杂工艺,避免粉体淀粉基碳材料经过碳化后由于形态“破碎”而削弱对“穿梭效应”的抑制作用,本文还制备了一种三维氮硫双掺杂复合结构（CC@NS-1）。利用淀粉凝胶自身的胶黏性,从而使用简单的蘸取、干燥并碳化等步骤完成淀粉衍生碳材料与碳布复合。在淀粉:硫脲:KOH重量比为6:1:12时获得的淀粉凝胶经碳化后所得到的三维碳材料对锂硫电池性能提升最大。在恒定电流充放电条件下,CC@NS-1首圈放电比容量达到1250 mAhg-1,经过350圈后仍能保持752 mAhg-1的可逆放电比容量,电池拥有每圈0.11%的低衰减速率和97%的高库伦效率。即便是在高电流密度2C条件下,也获得了666mAhg-1放电比容量。CC@NS-1优异的电化学性能通过循环伏安法以及阻抗测试进一步得到验证。此外还通过光谱分析证实了CC@NS-1对于聚硫离子的优异吸附作用。在成功制备氮硫双掺杂多孔碳布样品CC@NS-1复合结构的基础上,本文利用所组装的拥有多硫化物阻隔层与三维碳布电极的双层电池结构,在活性物质高负载条件下进行锂硫电池恒电流充放电长循环性能及倍率性能测试。双层结构在电池测试中表现出的优秀的循环性能反映出所制备出的CC@NS-1碳材料组成的双层结构对电池性能有明显提升。