由于硫正极的理论比容量高达1675 m Ahg^-1,因此锂硫（Li-S）电池被认为是下一代储能设备的候选者之一。此外,元素硫具有天然无毒、储量丰富、价格低和环境友好等显著优点,使其在未来的商业应用中竞争力。然而,Li-S电池的进一步探索受到了一些问题的阻碍,比如硫的低电导率和反应过程中的体积膨胀导致正极材料结构损坏,多硫化物（Li₂S_n,n=4,6,8）在有机电解质中溶解并产生穿梭效应从而导致自放电现象等。这些问题都严重地限制了Li-S电池的应用。本文采用笼状结构的杯芳烃来修饰炭气凝胶,最终选择直径约7nm的能充分容纳多硫化物的磺化杯[4]芳烃（SC4A）来对碳支撑材料进行改性,通过其对可溶性多硫化物的选择性捕获能力来抑制多硫化物的迁移。此外,将炭气凝胶进行活化后产生具有较高的比表面积和丰富的互连介孔通道的活化炭气凝胶（ACA）比一般的炭气凝胶,更适合作为Li-S电池的正极材料。本文采用在ACA中植入笼型的SC4A,从而制备出具有笼型结构的复合材料（SACA）,以此作为正极支撑材料,用以捕获多硫化物并提升电池的电化学性能。SACA复合材料既拥有高比表面积和交联介孔结构,可以承载较高的含硫量,又可以捕获多硫化物和抑制多硫化物的迁移。得益于这些优势,以SACA为正极的Li-S电池在0.2 C的倍率下具有优异的电化学性能,电池初始容量高达为1304.7 m Ah g^-1。还其表现出良好的长期循环稳定性,在0.5C下循环300次后保持了884.7 m Ah g^-1的高容量。并且密度泛函理论（DFT）吸附计算支持杯芳烃和多硫化物之间的强相互作用,并揭示了捕获机理。本文还在SC4A的基础上改性出具有特殊开关作用的杯[4]芳烃磺酰胺衍生物（C4SAD）,再通过键合的方式将C4SAD均匀植入ACA中,最后成功制备出具有开关作用的复合材料（CDCA）,负载活性硫之后作为Li-S电池正极。以CDCA/S为正极的Li-S电池的电化学性能优良,具有高比容量和良好的循环稳定性。在0.2C的倍率下它的初始放电容量高达1240.1 m Ah g^-1。在0.5C的较高倍率下,在经过300次循环后仍保持896.2 m Ah g^-1的高放电容量。