锂硫电池因具有高于锂离子电池3～4倍的的理论能量密度及环境友好性而被认为是最有望成为替代锂离子电池的二次电池之一。然而,硫及其放电终产物Li2S的绝缘性、放电之后正极的体积膨胀、多硫化锂的穿梭效应以及负极锂枝晶的生长等固有问题严重地阻碍了锂硫电池的实际应用。为了解决上述问题,研究人员从正极催化材料、改性隔膜、粘结剂等多个方向展开了研究。其中,关于正极催化材料的研究较为成熟和系统。在正极催化材料中,过渡金属酞菁配合物不仅具有吸附可溶性多硫化锂的作用,更重要的是还能够促进多硫化锂的转化,这展现出了巨大的应用潜力。因此,本论文将系统性地研究不同过渡金属酞菁配合物对锂硫电池电化学性能的影响。该研究对提高锂硫电池使用寿命及实现其商业化应用均有积极作用。首先选取酞菁钴（CoPc）、酞菁铁（FePc）、酞菁镍（NiPc）及酞菁铜（CuPc）四种过渡金属酞菁与碳纳米管以最佳研磨比例,通过手工研磨的方式混合均匀。电化学性能测试的结果显示CoPc、FePc、NiPc及CuPc四种类型的过渡金属酞菁均能提高锂硫电池的性能。其中CoPc具有最佳的催化效果,往后依次是FePc、NiPc、CuPc。CoPc/MWCNT正极全电池在0.2 C电流密度下,经历200次充放电循环之后的放电比容量为752.4 mAh g-1。在以上研究的基础上,将具有最佳催化效果的酞菁钴与多壁碳纳米管以不同比例在高温下煅烧,研究了热解比例对锂硫电池电化学性能的影响。高温下,过渡金属酞菁结构中的中心金属原子和四个含氮基团形成的配位结构遭到了破坏,从而能够在碳纳米管上形成均匀致密的Co-Nx活性位点。引入的Co-Nx催化活性位点能够吸附及催化转化多硫化锂,有效地固定了S8/LiPSs,抑制了穿梭效应,并最终提高了硫的利用率。以最佳热解比例制备的材料作为硫载体时,电池在0.5 C电流密度下经历200次充放电循环之后,比容量保持率高达82.9%。即使在高电流密度及高面载硫量下,该正极全电池也能表现出良好的循环稳定性。最后通过液相负载的方法将酞菁钴（CoPc）、酞菁铁（FePc）、酞菁镍（NiPc）、酞菁铜（CuPc）及酞菁锰（MnPc）五种过渡金属酞菁与碳纳米纤维以π-π自组装结合的方式复合。在物相、负载量、表面形貌均一致的前提下进行的电化学性能测试发现CoPc有利于充电过程,FePc有利于放电过程。将二者复合制成的Co,FePc@CNF正极全电池在1 C电流密度下具有1143.0 mAh g-1的高放电比容量,在经历350次充放电循环之后的放电比容量为779.7 mAh g-1,每一次充放电循环的比容量衰减率仅为0.091%,性能优于CoPc@CNF 及 FePc@CNF 电池。