锂硫电池因高理论容量、硫的价格低廉且对环境友好受到广泛关注。锂硫电池也存在一些不足，比如硫的导电性低、中间产物多硫化锂溶于电解液造成正极材料的损失等。碳材料被广泛用作锂离子电池的电极材料，其中碳纳米管(CNTs)因为良好的导电性、轻质量等优点经常用作锂硫电池的正极材料。　　本工作旨在通过对碳纳米管进行改性来提升锂硫电池的电化学性能。一方面，将氮原子替代碳原子进入碳材料可以显著增强其电子导电率以及增加更多的缺陷从而使其无定形程度增加。在本项研究中，通过CVD方法合成了氮掺杂碳纳米管(N-CNTs)。使用XRD、SEM和拉曼光谱对其形貌和结构进行了分析。与纯的CNTs不同，N-CNTs在表面拥有更多结构上的缺陷，无定形程度也更高，可以促进硫的分布。硫与碳材料经过热处理结合在一起。在碳纳米管/硫(CNTs/S)、氮掺杂碳纳米管/硫(N-CNTs/S)混合物中硫含量均为60％。由EIS结果得知，N-CNTs/S电极的电阻更低，也就是说，该电极拥有更高的电子导电能力。此外，EDS能谱分析表明:硫和碳在N-CNTs/S复合材料中的分布更加均匀。更好的分布提高了硫的利用率，从而提升了掺氮碳纳米管/硫电极的放电能力。因此，N-CNTs/S电极在0.1C（167mA/g）、0.2C(335mA/g)和0.5C(837.5mA/g)不同倍率下的首次放电容量分别为886mA·h/g、681mA·h/g和586mA·h/g，相比CNTs/S，其放电容量提升了大约30％。此外，在837.5mA/g电流密度下充放电100圈后同样表现出更好的循环稳定性。所有的这些电化学性能上的提升可以确定都来自氮掺杂过程。据我们所知，目前还没有N-CNTs在锂硫电池上的应用。　　另一方面，采用一些简单易行的方法对CNTs进行了羟基化和导电聚合物的包覆，并对修饰及包覆前后的电极材料进行了性能上的比对。通过水热法，将羟基基团接枝到碳管表面，并通过XPS，IR等表征了羟基基团的介入。在室温环境下，通过硫代硫酸钠和浓盐酸的反应将硫与碳材料复合在一起，并以此作为活性物质制备了测试电池，结果表明羟基基团的引入提高了电极材料的放电容量，这是由于羟基的存在对硫在碳材料表面的均匀分布有促进作用，提高了硫的利用率。此外，使用导电聚合物聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)对碳硫复合材料进行包覆，可以进一步提升电极材料的放电容量，这是因为导电聚合物增强了复合材料的导电性。在0.5C电流密度下充放电300次以后，放电容量依然能够维持在550mAh/g以上，保持率达到84％;并且库伦效率高达94％。　　我们的结果说明将改性的碳纳米管作为正极材料来提升锂硫电池电化学性能是一个可行的方法。