寻找价格低廉,高比能的新一代锂电池体系已经迫在眉睫。锂硫电池因其极高的理论容量和能量密度引起了人们的关注,却也因“穿梭效应”和氧化还原动力学缓慢的问题应用受限。除此以外,负极失效和活性物质的导电性及体积膨胀的问题也不容忽视,而这些问题也会使穿梭效应而加剧。因此,抑制锂硫电池中的穿梭效应即多硫化锂在正负极的来回扩散时锂硫电池改性的重中之重。目前,针对穿梭效应的抑制,常见的改性方法有物理限域和化学吸附两种。Fe-N-C材料作为单原子中的一种,其高原子利用率和良好的载体适用性使其在锂硫电池体系中应用广泛,也为锂硫电池的转化机理研究提供了绝佳的应用模板。本文将调控Fe-N-C材料的化学结构和物理结构（后者以ZIF8材料为碳基体模板）,研究结构变化对锂硫电池实际充放电能力的影响及其深层次原因。其中,通过将FePc担载在CNT上,通过热处理调控Fe-N的键长及局域结构,以分析Fe活性位点的局域环境变化对多硫化锂吸附-转化作用的改变和对锂硫电池氧化还原动力学的影响。结果表明,在热处理后酞箐环内的Fe N4结构会发生收缩,Fe-N键将脱离酞箐环平面,吸附活性结构的非平面性和不对称性（通过N含量变化分析）乃至构型都会发生改变,这将影响材料对多硫化锂的锚定能力和其反应动力学。电化学测试表明,FePc@CNT-600/S正极拥有最佳的充放电性能,在0.2C下拥有1214 m Ah g-1的初始比容量,循环100 cyc后仍保持779.3m Ah g-1的比容量,并在300cyc的长循环基本不在衰减;在6.27 mg cm-2的高载下也拥有不错的容量保持率,并表现出优秀的倍率性能。采用水热法并控制反应物浓度合成粒径为50nm,100nm,200nm和1000nm的Fe-N-C材料,通过构建有序微孔-介孔材料来研究介孔存在对锂硫电池实际性能的影响。结果表明,相较于纯微孔分布的1um材料,存在一定介孔分布的100nm材料隔膜电池拥有更好的电化学性能。其中,微孔中有丰富的Fe活性位点以抑制穿梭效应,而介孔的分布则有助于锂离子在正极界面的扩散以及在充放电过程中的电荷转移,从而提高了锂离子实际的氧化还原能力。在0.5C下,Fe-N-C-100nm隔膜组装的电池有1160 m Ah g-1的首圈比容量,在循环100cyc后,电池仍有960 m Ah g-1的比容量,并且有优异的倍率性能。