近年来科研学者发现,具有极高能量密度（2600 Wh/kg）和理论比容量（1675m Ah/g）的锂硫电池有望成为下一代能量存储系统之一。但锂硫电池的实际应用仍受到诸多困难的阻碍,其中包含活性物质硫较差的导电性,中间产物多硫化锂（LPS）的穿梭效应以及硫锂化过程的体积膨胀。针对以上问题,本论文从锂硫电池正极载体材料的改性以及夹层材料的设计出发,采用喷雾干燥法,自然沉降法和化学气相沉积法合成多功能沸石咪唑酯骨架-67（ZIF67）、石墨烯、碳纳米纤维（CNF）复合材料（CZ@r）和钴掺杂碳纳米纤维（Co-CNF@CF）夹层材料,研究其制备方法和性能。探究不同载硫量对于正极材料结构的影响,并对其电化学性能进行了深入研究,为锂硫电池的应用研究提供了重要参考。（1）本文采用喷雾干燥法制备出ZIF67石墨烯复合材料,采用化学气相沉积技术获得含碳纤维的红毛丹状CZ@r载体材料,再经过高温处理后形成负载Co纳米颗粒/多级孔径的微球结构,还原后的石墨烯和丰富的碳纤维协同作用保证了CZ@r材料的结构稳定,极大地提高电极了的循环寿命和导电性能,丰富的Co、N元素掺杂增强了载体材料的吸附能力,有效改善了电极的电化学性能,在0.2 C的电流密度下具有1223.0 m Ah/g的放电比容量。（2）研究了硫的载量对S-CZ@r电化学性能的影响,当负载活性物质和载体材料质量比为1:3时,复合材料的电化学性能最佳,100次循环之后,其放电比容量稳定在967.5 m Ah/g。（3）选用ZIF67和碳纤维为前驱体,采用自然沉降法合成了ZIF67@CF夹层,以ZIF67@CF为模板,利用化学气相沉积法制备了碳纳米纤维与Co、N共掺杂的Co-CNF@CF夹层材料。Co、N的存在可固定兼吸附电解液中的多硫化锂,提高活性物质利用率。对比分析几种夹层材料的性能,结果显示,Co-CNF@CF夹层材料所得电极材料具有良好的高放电容量和循环稳定性,在0.2C时首次放电比容量高达1268.2 m Ah/g,100次循环之后的库伦效率保持在100%。