锂硫（Li-S）电池有高的比能量(2600 Wh Kg-1)和理论比容量(1675 m Ah g-1),且原材料来源广泛、价格低廉、环境友好,在未来新型化学能源发展中具有巨大的应用前景和实用化价值。但严重的多硫化物（LiPSs）穿梭效应、正极体积膨胀以及锂枝晶等问题限制了其大规模应用和发展。对传统的聚合物隔膜进行功能化改性,已被证明是提升Li-S电池电化学性能的有效手段之一。金属氮化物大多具有优异的导电性和较强的LiPSs化学吸附能力,是Li-S电池改性隔膜的优秀备选材料。通过金属离子掺杂形成“固溶相”或构筑基于金属氮化物的异质结构,可进一步增强其对LiPSs的化学吸附和催化转化能力,从而提升电池性能。以静电纺丝结合高温氮化反应,制备了一种自支撑柔性碳纤维负载TixMo1-xN固溶相纳米颗粒的复合材料（TMN@CNFs）,通过调控前驱体中乙酰丙酮钛/乙酰丙酮钼（Ti/Mo）的质量比,可实现Ti N中Mo掺入量的精确调控。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段研究不同TMN@CNFs复合材料的相组成、形貌及结构特征,利用氮气吸附/脱附实验分析其比表面积和孔结构。进一步通过对称电池循环伏安和Li2S恒电位成核实验,结合密度泛函理论（DFT）计算,探究不同TMN@CNFs复合材料对催化转化LiPSs动力学的促进作用。将TMN@CNFs复合材料作为功能化夹层组装Li-S电池,发现当Ti/Mo质量比为1:1时,制备所得的TMN-1@CNFs夹层对LiPSs具有最强的化学吸附能力和最高的表面Li2S沉积量,说明一定量Mo的掺入可显著增强TMN颗粒与LiPSs的相互作用。此外,在0.5 C的电流密度下,配备TMN-1@CNFs夹层的电池可获得高达1205 m Ah g-1的初始容量。而当电流密度为2 C时,上述电池的初始放电容量为947 m Ah g-1,经过1000次循环后容量仍可保持在390 m Ah g-1,对应于每圈容量衰减率为0.059%。上述结果表明TMN-1@CNFs功能化夹层对Li-S电池的比容量、循环性能和倍率性能均具有显著的提升作用。采用静电纺丝、高温煅烧结合电沉积法制备得到了MoN单晶纳米纤维负载MoO2的异质复合材料。基于XRD、SEM和TEM系统研究了MoN纳米纤维的相组成、形貌和结构特征,发现MoN单晶纳米纤维的形成是高温氮化和碳化反应共同作用的结果,基于此提出了可能的反应机制。进一步采用电沉积法在MoN单晶纳米纤维表面负载MoO2纳米片,通过调控电沉积时间,获得了不同MoO2负载量的MoN/MoO2复合材料。将其真空抽滤至传统聚丙烯隔膜表面,通过接触角测试探究改性隔膜对电解液的润湿性,利用Li2S恒电位成核实验分析其对LiPSs的催化转化能力。将MoN/MoO2复合改性隔膜引入Li-S电池中,发现配备电沉积时间为1h的MoN/MoO2-1h功能化隔膜在0.2 C的电流密度下可获得高达1263 m Ah g-1的初始容量。而当电流密度为1 C时,上述电池的初始放电容量为990 m Ah g-1,经过1000次循环后容量仍可保持在536 m Ah g-1,对应于每圈容量衰减率仅为0.046%,表明MoN/MoO2-1h异质结构隔膜修饰层可有效增强对LiPSs的吸附/催化,从而提升Li-S电池的电化学性能。