世界范围的经济增长和人口膨胀使得能源的消耗日益增加,而化石能源的大量应用造成了能源短缺、环境污染等一系列问题;因此,新型可再生能源的开发和利用迫在眉睫。由于大部分可再生能源无法即取即用的特点,具有高能量密度的新一代储能系统成为可再生能源应用的必然前提。这其中,各种具有可控充放电能力的二次电池系统已成为科学界和工业界的研究热点。锂硫电池以高达2600 Wh kg-1的超高能量密度遥遥领先于已经商业化应用的各种二次电池,成为最具有发展潜力的储能体系之一。但是,锂硫电池由于硫及其放电产物电导率低、缓慢的动力学过程、穿梭效应、体积膨胀等问题至今仍无法实现大规模的商业化应用。针对锂硫电池正极中所存在的一系列问题,本文采用溶液化学方法成功合成了核壳结构BaTiO3@SiO2@C复合材料,还利用类似的方法合成了 ZnO@SiO2@C和SrTiO3@SiO2@C复合材料作为压电对比组和普通极性对比组;并将这些复合材料作为锂硫电池硫载体,对铁电纳米颗粒在锂硫电池中的作用机理进行了深度剖析。复合材料的制备方法简单可控,所制得产物微观形貌均一,结构稳定,孔径丰富。由于核壳结构对多硫化物的物理和化学限制、铁电纳米颗粒压电势对锂离子穿梭的增益、铁电纳米颗粒的压电极化和本征极化对多硫化物的吸附等多重作用,以BaTiO3@SiO2@C复合材料为硫载体的锂硫电池表现出了优异的电化学反应动力学、良好的倍率性能和循环稳定性,首圈放电容量为1225 mAh g-1,300圈循环平均每圈衰减率低至0.04%。通过对ZnO@SiO2@C和SrTiO3@SiO2@C复合材料的制备展现了制备方法的通用性。与BaTiO3@SiO2@C复合材料电化学性能的比较,进一步说明了铁电纳米颗粒在锂硫电池中所起到的多功能特性。本文的工作有望给锂硫电池的大规模使用所面临的问题提供一些参考。