随着社会经济的快速发展,消费电子产品、电动汽车储能电源系统以及航天技术等领域对电池的需求不断增加,不仅要求电池具有高的比能量,还要满足安全、便宜和环保等要求。然而受到传统过渡金属氧化物正极材料的能量密度限制,锂离子电池已经不能满足人们的需要,锂硫电池由于其高理论比能量（2500Wh kg-1）被认为是下一代最有前途的储能系统。但是由于硫正极的绝缘性和多硫化物的穿梭导致锂硫电池的活性物质利用率低、库仑效率低以及循环寿命短,严重阻碍了其商业化发展。基于此问题,目前已经开发了多种策略来改进锂硫电池,其中,具有高比容量、低成本、环保和官能团可调性的有机硫化合物备受关注。有机硫化合物不仅是一种很有前途的正极材料,而且也可以作为电解液中有用的添加剂,用来改善硫正极和锂金属负极的性能。本论文通过简单的一步氧化方法,使用2,5-二氟苯-1,4-二硫醇在二甲基亚砜中设计和合成氟化大环有机二硫化物（F-MCDS）。其中,合成的产物由不溶于醚类电解液的2,5-二氟苯-1,4-二硫化物的二聚体、三聚体和四聚体组成。在锂半电池中进行测试发现,由于氟原子的吸电子效应,使F-MCDS在2.45和2.2 V处显示出高的放电电压平台,并可在0.1 C倍率时提供268.6 mAh g-1的放电比容量,循环200圈后容量保持率为78.1%,库仑效率接近100%。此外,在0.5 C倍率下可循环1000次,证明其优异的循环稳定性。这项工作为有机电极家族增添了新成员,将促进人们对合理设计具有可充电电池性能的有机硫化合物产生更多的兴趣。其次,为了控制多硫化物的溶解行为,本论文使用具有硫醇基的2,3,5,6-四氟苯-1,4-二硫醇（4F-BDT）作为锂硫电池的电解液添加剂,来提高锂硫电池的容量保持率。在电池循环过程中,4F-BDT添加剂不仅可以提高锂硫电池的锂离子扩散系数,而且还能够与多硫化物相互作用生成难溶于电解液的含氟的环状苯基多硫化物,从而改善多硫化物的穿梭以及溶解过程的动力学,使锂硫电池表现出更好的循环稳定性。添加了 4F-BDT的锂硫电池在0.5 C的倍率下,首圈放电比容量达到1232.6mAhg-1,250圈循环之后仍具有839.8mAhg-1的放电比容量,容量保持率为66.8%。