锂硫电池具有高理论能量密度及高的比容量,其优势还有环境友好,储存量丰富等。成为下一代极具发展潜力且经济有效的二次储能电池。但与此同时也存在着一些阻碍其商业化应用的弊端,其中包括硫及其放电产物的导电性差、产生的体积膨胀、制备成本高以及中间产物多硫化物的穿梭效应等,这些弊端使得锂硫电池的性能达不到实际应用需求。针对于前三个问题,我们通过采用廉价生物质核桃皮衍生的活性多孔炭作为硫的寄主材料可以很好的解决。但是仅利用非极性碳和极性多硫化物之间的物理限制作用很难抑制穿梭效应。本论文选择将大部分镍金属颗粒植入炭孔内,提高对多硫化物的捕获并保持多孔碳这一结构优势。镍催化剂用作活性位点以加快硫氧化还原反应的动力学。而镍颗粒粒径的大小对锂硫电池的性能具有一定的影响,本文采用核桃皮衍生活性多孔炭为基底,镍为催化剂,通过分别改变镍碳的质量比与反应时间两个不同的条件,进一步调整镍催化剂的粒径大小及分布来改善锂硫电池的电化学性能。主要研究的内容如下:1、以核桃壳（WS）为碳源,KOH为活化剂,首先把初级炭化物与KOH以1:6的质量比进行活化处理,接着把活化后的材料与镍金属有机骨架进行复合反应,通过改变活性多孔炭与硝酸镍的配比来改变镍的浓度,进而考察不同镍催化剂的粒径大小及分布对电池性能的影响。研究表明,随着镍碳质量比的降低镍颗粒的粒径逐渐降低,但其分布也逐渐分散,相应的初始放电比容量及倍率性能呈现先提高后降低的趋势。当镍碳质量比为6:1时,镍颗粒的粒径较小,其分布相对密集且均匀。S@Ni-PC/WSAC（6:1）电极在电流密度0.2 C下的初始放电比容量为1020.8 m Ah g-1,循环100圈后还有877.8 m Ah g-1的容量,且在1 C时循环300次后的放电比容量为598.1 m Ah g-1,表现出的电化学性能较好。2、由于镍颗粒在核桃壳衍生活性炭上分布的疏密程度也会对Li-S电池的电化学性能产生一定的影响,所以针对这一情况继续进行了第二部分的研究,即选择在锂硫电池中性能较好的且其分布较为均匀密集的镍碳质量比为一定值,在此基础上进一步改变反应的时间并确定最终碳化的时间和温度,在减小镍颗粒粒径大小的同时,提高电池的倍率性能与循环稳定性。实验表明,随着反应时间的减少,镍催化剂在核桃皮衍生活性炭上的分布较为密集且粒径也逐渐的减小,而这一复合正极的循环稳定性以及倍率性能也随之呈现出负相关的趋势。当反应时间6 h时,镍原子簇的粒径为4.5 nm,S@Ni-PC/WSAC-6电极在0.2 C下具有1205 m Ah g-1的初始放电比容量以及100圈后的放电比容量仍能维持在961 m Ah g-1,同时具有较高的能量密度(1 C下具有1101.55m Ah g-1的容量,循环300圈后每圈的衰减率为0.075%)。