随着新兴电动汽车和可移动便携式仪器的市场需求,以及化石燃料等不可再生能源的过度消耗导致的环境污染严重等一系列的问题,急切要求人类开发出无毒无害、高能量密度以及价格低廉的电子存储装置。虽然锂离子电池目前已经占据了绝大部分市场但由于其低的理论容量阻碍了其将来的实际应用。因此,寻找新的能量存储装置是当前研究的重重之重,在目前已有的能量转化设备中,由于锂硫电池具有高理论比容量(1675mAhg^-1)和高能量密度(2600 Whkg^-1),被科研人员视为重点研究对象。单质硫在地壳中储量丰富,成本低,无毒以及资源丰富等特点,能为锂硫电池的开发提供良好的基础条件。然而锂硫电池同样面临着许多的问题待解决,如单质硫和硫化锂的低导电性造成了电池低循环利用率和低循环性能、多硫化物溶解于电解质溶液中导致的“穿梭效应”使得电池容量衰减较快、硫的体积膨胀造成了主体材料的结构坍塌。因此寻找一种能够物理限制以及化学吸附多硫化物,同时还能容纳硫的体积膨胀的正极材料成为了本课题研究的关键点。本论文以过渡金属化合物为强吸附剂,聚多巴胺PDA为碳源,成功地将过渡金属化合物和PDA结合在一起,用于锂硫电池的正极材料,使用这种方法,研究结果表明,复合材料在提高整体材料性能的同时,还能化学吸附多硫化物,本论文的主要研究工作如下:（1）通过水热法和空气中煅烧法合成TiO₂球,随后使用水浴法及N₂中碳化合成TiO₂@C,最后采用水热法在TiO₂@C外面形成一层MoS₂超薄纳米片。使用XRD、拉曼、红外对合成的TiO₂@C@MoS₂复合物进行了物质组成分析,使用TGA对样品的含硫量进行了测定,使用XPS对复合物进行了化合物价态分析,采用SEM、TEM、HRTEM对化合物的形貌和晶格条纹进行了表征,最后采用电化学工作站对复合物电极进行了CV和EIS测试,采用新威尔测试仪进行了循环性能和倍率性能分析。研究结果表明:成功合成了TiO₂@C@MoS₂/S球,形貌大小均一,含硫量达到63%,在0.1 C电流密度下循环99次后充放电的比容量达到535.8 mAh/g和535.9 mAh/g,容量保持率约为62%。（2）以NiFePBA为前体,在tris缓冲液的作用下包覆一层聚多巴胺,随后在氮气气氛下进行碳化生成双壳层碳包裹的NiFe合金纳米颗粒,最后采用XRD、拉曼、红外以及热重对合成的复合材料进行了结构分析,使用SEM对复合材料的形貌进行了表征分析,使用电化学工作站以及新威尔测试仪对其进行了电化学性能测试。研究结果表明:成功合成的NiFe@C/S复合物形貌规整且高度均一,载硫量达到66.26%,在0.1 C电流密度下,循环200圈后,充放电比容量能保持在532 mAhg^-1和517 mAhg^-1,此外,电池每次可以保持约98%的库伦效率。（3）以CoFePBA为前体,在tris缓冲液的作用下包覆一层聚多巴胺,随后在氮气气氛下进行碳化生成双壳层碳包裹的CoFe合金纳米颗粒。使用XRD、拉曼、红外对合成的CoFe@C/S复合材料进行了物质组成分析,使用TGA对样品的含硫量进行了测定,使用XPS对复合物进行了化合物价态分析,采用SEM、TEM、HRTEM对化合物的形貌和晶格条纹进行了表征,最后采用电化学工作站对复合物电极进行了CV和EIS测试,采用新威尔测试仪进行了循环性能和倍率性能分析。研究结果表明:成功合成的CoFe@C/S复合材料形貌呈现出高度均一的纳米立方体结构,含硫量为59%,在0.1 C下循环70次后,比容量达到600 mAh/g以上,在2 C下循环100次后容量高达140 mAh/g,在0.1 C、0.2 C、0.5 C、1 C和2 C倍率下测得的首次放电容量分别为1106.3、873.6、679.8、438.0和250.6 mAhg^-1,库伦效率始终保持在97%以上。