由于便携式电子设备和电动汽车的迅猛发展,寻找能够超越被自身低能量密度限制的锂离子电池的先进能量储能系统成为当务之急。锂硫电池由于其极高的理论质量比容量(1675 mA h g-1)和理论能量密度(2567 Wh kg-1)而被誉为下一代储能系统中最有希望的候选之一。然而,起源于多硫化物溶解的“穿梭效应”严重制约着锂硫电池循环寿命。为了抑制“穿梭效应”,一种重要的方法是阻止多硫化物在放电过程中溶解到电解液中,但是这一方案无法彻底实现。因此,许多方案通过改性隔膜来阻碍多硫化物传输到锂负极,从而进一步抑制“穿梭效应”。本论文中我们开发了两种能够切实阻碍多硫化物扩散的改性隔膜:1、氟化锂/氧化石墨烯固体电解质界面膜修饰隔膜。氟化锂/氧化石墨烯固体电解质界面膜是一种高锂离子电导率的致密膜,能够有效阻碍多硫化物扩散到锂负极。通过原位紫外测试,证实了氟化锂/氧化石墨烯固体电解质界面膜对多硫离子传输的有效阻碍。此外,电化学阻抗谱的分析和表征锂负极表面发现没有固态Li2S2/Li2S层的现象证明“穿梭效应”得到了有效的抑制。这些特性保证了电池400圈内平均每圈只下降0.043%容量的优异循环性能。2、共价有机框架材料修饰隔膜。在这里,我们提出了一种基于共价有机框架的改性隔膜,来减轻“穿梭效应”的影响。基于共价有机框架的改性隔膜可以充当锂硫电池中的离子筛,即选择性地筛分锂离子的同时有效地抑制多硫化物迁移到锂负极。如预期的一样,电化学阻抗谱的分析和对锂负极表面的表征证明“穿梭效应”得到了有效的抑制。制备了共价有机框架材料修饰隔膜的电池展现出出色的循环性能。