锂硫(Li-S)电池具有超高的理论能量密度(2600Wh·kg-1)、环境友好、成本低廉等优点，已成为目前最具发展前景的电池体系之一。然而，目前Li-S电池存在活性物质利用率低、循环稳定性差、倍率容量低以及安全性能差等问题，阻碍了Li-S电池的实际应用。对此，目前较为常见的解决方法是对硫进行包覆或将硫与吸附性强的材料复合。　　TiO2对多硫化物具有较强的化学吸附作用。因此，本文中分别采用多孔和无孔TiO2为基底制备硫基复合材料，并对其电化学性能进行了检测。本文主要的研究内容与结果如下:　　以一种新的方法合成锂硫电池正极材料，得到纳米级别TiO2/S复合材料。利用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、等温吸附(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法对其进行物理表征和电化学性能研究。测试结果表明，制备的TiO2/S复合材料在0.5C电流密度下首次放电达到801.15mAh·g-1，循环100次后比容量为584.41 mAh·g-1，容量保持率为72.95％，平均每次循环的库仑效率为99.12％，表现出优异的电化学性能和循环性能。　　将5 wt％无孔TiO2(n-TiO2)、90 wt％硫单质(S)和5wt％多孔TiO2(p-TiO2)混合物，在空气气氛下，155℃进行30分钟热处理，首次合成了n-TiO2/S/p-TiO2豌豆荚纳米复合物。这个豌豆荚构型的n-TiO2/S/p-TiO2复合物电极，1C充放电时，在第15尺循环达到最大比容量655 mAh·g-1，1000次循环的平均库仑效率达到98.5％。最重要的是，每次循环的容量衰减只有0.051％，这种提升后的电化学性能，具有高比容量的循环稳定性，与豌豆荚结构高度相关。豌豆荚形貌的特殊优势在于无孔的“豌豆子”即n-TiO2/S复合物与多孔TiO2(p-TiO2)的共同存在，硫单质存在于n-TiO2和p-TiO2之间。锂化过程中在原位产生的多硫化物阴离子，被内外两层的亲水Ti-O基团和TiO2表面的羟基基团强烈吸引，以此来阻止多硫化物溶解到电解液中。　　分别用S∶n-TiO2∶p-TiO2质量比为8∶1∶1、7∶1.5∶1.5、6∶2∶2合成上述豌豆荚结构，并对三种材料进行电化学性能测试，与前面提到过的9∶0.5∶0.5复合材料电极进行性能对比，发现9∶0.5∶0.5的复合材料拥有较稳定的长循环性能和较好的倍率性能，但是比容量较低。这是因为该复合材料中形成了较为完整的豌豆荚结构，可以很好地限制聚硫化物溶解到电解液中，而该复合物中又拥有较少的p-TiO2，因此导电率和比容量相对较低。