锂硫电池体系因其具有高理论容量,高能量密度以及环境友好等特点,引发了研究热潮,被认为极有可能成为下一代商业化的可充电电池技术之一。然而充放电产物硫和硫化锂的低电导率,正极粉化以及中间产物多硫化锂的“穿梭效应”等问题,导致锂硫电池容量低、循环寿命差。因此,本课题基于普鲁士蓝及其类似物,研究了分别应用到锂硫电池正极和隔膜的两种策略来提升锂硫电池的电化学性能,效果显著。本文主要论述内容如下:首先,实验通过一步溶液法设计合成了以普鲁士蓝类似物Co3[Co（CN）6]2为前驱体制作而成的氮掺杂、多层石墨烯壳的空心碳球结构（Co@NG-acid）用于电池的正极材料。此结构可以提高载硫量并有效缓解硫的体积膨胀,避免发生正极粉化的现象,提高了循环寿命;良好的导电性可以提供快速稳定的电子传输通道,带来容量提升;表面的氮元素掺杂和内部的钴纳米粒子,可以有效吸附溶解在电解液中的多硫化物,加速多硫化物的转化的动力学反应,缓解了“穿梭效应”,提高了电池的倍率性能和循环寿命。具体来说,S/Co@NG-acid在1 C电流密度下,循环500圈后仍有570.4 m Ah g-1的容量,且同样拥有出色的倍率性能,在0.1,1.0,和2.0 A g-1电流密度下,容量分别达到1145.5,717.9,和672.5 m Ah g-1。然后,实验进一步设计了以普鲁士蓝（PB）为主要材料的WS2@PB-Ppy复合材料,应用到锂硫电池隔膜修饰的研究上。WS2作为一种二维无机材料,价格低廉,导电性好,并用普鲁士蓝作为支撑WS2的空间支架,提高电解液的可浸润性,有效提高锂离子的迁移速率;同时掺杂环境稳定性好、电化学氧化还原特性佳的聚吡咯（PPy）作为整体的导电框架,电化学性能得到显著提升。具体如下:实验组（纯硫正极+WS2@PB-PPy复合隔膜）在0.5 C电流密度下,首圈放电容量是1050 m Ah g-1,300圈后容量是650 m Ah g-1,容量保持率62%,而对照组（纯硫正极+PE膜）同样电流密度下首圈容量792 m Ah g-1,300圈后容量是407m Ah g-1,容量保持率是51%,可见普鲁士蓝修饰的锂硫电池隔膜电化学性能有效提升。最后对本文研究内容做出总结,并展望了普鲁士蓝及其类似物在锂硫电池体系上的研究前景。