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锂硫电池由于制作成本低而比容量高成为目前非常有潜力的下一代二次电池之一,石墨烯由于优异的导电性能及其较大的比表面积而成为锂硫电池正极复合材料的理想载体。目前锂硫电池的研究面临许多挑战,因此石墨烯基复合材料作为锂硫电池正极材料的研究就具有重大的意义。本文主要研究了硫与不同碳材料复合形成的锂硫电池正极材料,制备了几种新型的电极材料,如硫/氧化石墨烯(S/GO).硫/水热还原氧化石墨烯(S/rGO),硫/碳纳米管(S/CNTs)和膨胀石墨包覆硫/碳纳米管(EG/S/CNTs)复合材料,并用SEM, XRD等对复合材料的结构进行表征,探讨复合材料的结构对锂硫电池电化学性能的影响。通过在溶液中的氧化还原法原位制备出S/GO复合材料,并讨论了制备条件对复合材料结构及电化学性能的影响,从而优化了实验过程。该方法制备的复合材料中,硫颗粒在GO表面均匀成核生长,在100mA·g-1的电流密度下,首次放电容量为660mhA·g-1,100次循环后,容量衰减到250mhA·g-1。通过水热还原法制备了S/rGO复合材料,发现GO还原程度较低且硫颗粒大量团聚,电极材料的电化学性能并没有明显提高。通过在溶液中氧化还原原位法制备S/CNTs复合材料,使硫颗粒在碳纳米管表面均匀沉积,再利用碳纳米管的吸附作用,将复合材料进行真空热处理,使硫蒸汽在吸附作用下进入碳纳米管内部。碳纳米管具有良好的导电性,因此复合材料导电性能有一定提高,但由于复合材料没有很好的限硫作用,电极材料在循环过程中飞梭效应十分明显。我们将S/CNTs与一定量膨胀石墨(EG)溶入CS2,并进行长时间搅拌蒸发,使碳纳米管均匀的密集在EG表面同时插层其中,形成良好的三维导电网络结构,这种结构减少了膨胀石墨间的堆叠,使复合材料形成结构完整的多孔导电网络,对于提高活性物质的利用率以及限制锂的多硫化物在电解液中的溶解起到很好的作用。通过研究不同含硫量以及不同碳材料比例对复合材料的影响,确立较佳的复合配比,实验表明含硫量为70%,EG:CNTs=4:1时的复合材料具有相对较好的电化学性能：100mAh·g-1电流密度下,首次放电达760mAh·g-1,100次循环后,容量在5OOmAh·g-1,且仍有继续上升的趋势。