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基于硫为正极材料的锂硫电池，由于具有高的理论容量、廉价、环境友好等特点，是一种很具有前景的二次电池。但在实现商业化运用之前，两个主要的科学问题尚需解决：1）单质硫的低导电性；2）多硫化物在有机电解液中穿梭效应的发生。因此，提高硫电极的导电性和抑制多硫化物的溶解和流失，显得尤为关键。本文采用一种简单、绿色、温和的水蒸气刻蚀方法，获得高比表面多孔碳纳米管和多孔碳，应用于锂硫电池。主要内容如下： (1)采用水蒸气刻蚀法制备了多孔碳纳米管。研究表明：经过刻蚀以后，原始碳纳米管的比表面积和孔容得到大幅度提高，同时，碳纳米管的本征管状结构得以保留。电化学测试表明：与原始碳纳米管-硫正极材料相比，多孔碳纳米管-硫的放电比容量以及循环稳定性都得到大幅度提高。在0.2C倍率下经过250次循环以后，其容量保留值约为950mAh/g。 (2)在内容（1）多孔碳纳米管-硫正极材料基础上，通过在其表面涂刷一层石墨烯/二氧化钛复合物，作为夹层拦截多硫化物，得到多孔碳纳米管-硫@石墨烯/二氧化钛改性电极。该石墨烯/二氧化钛夹层质量很轻，约只占整个电极质量7.8%。同时，与原来电极性能相比，该改性电极循环稳定性与放电容量得到明显提高，在2C和3C倍率下经过1000次循环的容量衰减率分别为超低的0.01%和0.018%。 (3)以丝瓜瓤为碳前驱材料，经高温退火得到多孔碳。同样以内容（1）中的水蒸气刻蚀方法对其改性，得到比表面积为360m2/g改性多孔碳。电化学测试表明：改性多孔碳-硫正极材料表现出更高的容量和更高的循环稳定性，在0.5C倍率下经过500次循环以后放电容量仍然有450mAh/g，容量保留率约为90%。