近年来,随着小型移动电子设备,动力电池和大规模能量储存转换系统的快速发展以及国家对发展新能源的重视,对储能体系的能量密度提出了更高的标准。锂硫电池因其在能量密度方面的绝对优势,受到重点关注。但是锂硫电池面临的活性物质利用率低,容量衰减快和面容量不高等问题给它的应用发展蒙上了一层阴影。本文通过物理限域和化学吸附并举来抑制穿梭效应,构筑高效稳定的“导电-吸附-催化”反应界面来促进多硫化物转化和设计高面容量硫正极,来开发放电容量大,循环性能稳定以及高面容量的锂硫电池。为减缓穿梭效应,利用低温水热法和静电作用设计合成了还原氧化石墨烯包覆空心磷酸铁纳米球（FePO₄@rGO）复合材料,并作为硫载体应用于锂硫电池。其中,均匀包覆的rGO提供了出色的导电网络。同时rGO包覆和FePO₄空心球壳对多硫化物的物理限域与FePO₄自身对多硫化物的强化学吸附发挥协同作用,从而有效地抑制了穿梭效应,带来了稳定的循环性能。0.5 C循环1000圈的每圈容量衰减率仅为0.037%。为提高多硫化物转换速率,以进一步限制穿梭效应,运用溶剂热方法制备了硫化镍钴纳米粒子原位生长于还原氧化石墨烯片上的复合材料（NiCo₂S₄@rGO）,并将其涂覆于锂硫电池的PP隔膜上,以此构筑高效稳定的“导电-吸附-催化”反应界面来促进多硫化物的转化。其中rGO的优越导电性可以保障电子在界面上的快速传输。NiCo₂S₄纳米粒子作为活性中心,可以利用强的化学相互作用来有效捕获多硫化物,并提高它们转化反应的速率。另外,涂覆层的多层结构可以提高吸附和催化多硫化物转化的效率并为阻止多硫化物向负极迁移提供额外的物理屏障。该反应界面强有力地限制了多硫化物的溶解扩散,减缓了穿梭效应,由此获得了良好的电化学性能。在1 C循环500圈的容量保持率为76%,即使在2 C大电流下也具有680 mAh g^-1的放电比容量。为获得高面容量的锂硫电池,通过两步水热反应,在氮硫掺杂的碳布上生长多孔NiCo₂S₄阵列（NiCo₂S₄@NSCC）,用于锂硫电池的自支撑硫载体。其中掺杂碳布具有出色的三维导电骨架,可以加速电子传导,其大的比表面和孔体积可以带来大量储硫空间,丰富的孔结构对多硫化物的扩散具有物理限域作用。多孔NiCo₂S₄阵列可以通过强的化学相互作用来高效吸附多硫化物,并促进多硫化物的转化,减缓其溶解和扩散。由此在3.5和4.9 mg cm^-2的高载硫下获得了的出色电化学性能,其0.2 C循环50圈后仍可分别获得3.5和4.4 mAh cm^-2可逆面容量。