随着能源需求的不断上升,传统锂离子电池受限于自身的理论能量密度(420Wh kg^-1)已经逐渐不能满足市场的需求。尤其是新能源电动汽车的发展,迫切需求具有安全、环保、高能量密度的二次储能系统。锂硫电池因具有2600 Wh kg^-1的理论能量密度,且对环境友好,可以作为破解电动汽车“里程焦虑”的候选者之一。锂硫电池最早在1962年被提出,但迄今为止,锂硫电池的应用依然不成熟,不能投入商业化大规模的生产和使用中。主要是因为锂硫电池依然存在很多问题,包括活性物质硫和反应产物LiS/Li₂S₂不导电;充放电过程中体积膨胀严重;反应中间产物多硫化物的穿梭效应和电池自放电现象等。本文以成本较低的葡萄糖为原料,采用水热法,通过控制不同的水热温度和时间制备了三种不同粒径的葡萄糖水热碳微球（CSs）。再利用KOH对其进行活化,作为硫负载的基体。研究了不同粒径,比表面积和孔体积的多孔碳微球对锂硫电池电化学性能的影响。水热碳微球的平均粒径分别为674 nm,364 nm和130nm,活化后多孔碳微球（ACSs）的比表面积分别为1633 m² g^-1,431.98 m² g^-1和431.5 m² g^-1,孔隙体积分别为2.291 cm³ g^-1,0.655 cm³ g^-1和0.608 cm³ g^-1。实验表明,比表面积和孔体积的增大,有助于提高电池的电化学性能。在0.5 C下,首圈库伦效率分别为95.42%,93.97%和92.58%。碳微球比表面积和孔体积最大的电极电池初始放电比容量为713.6 mAh g^-1,循环200圈后的容量保持率为68.7%。与科琴黑、碳纳米管这些高导电碳相比,上述多孔碳微球的导电性较差。并且多孔碳微球与硫复合后,部分硫未进入碳微球的孔洞中,而是分布在碳微球表面,不利于正极材料对多硫化物的束缚。为了提高正极材料的导电性和对多硫化物的束缚效果,在正极材料中加入多层石墨烯和碳纳米管。多层石墨烯占正极材料总质量的10%,而碳纳米管则作为导电添加剂使用。多层石墨烯具有片状结构,可以有效固硫和抑制多硫化物穿梭,而碳纳米管可以形成三维网络,为正极提供离子电子传输通道,大大提高正极导电性。硫负载量为2.35 mg cm^-2时,加入多层石墨烯和碳纳米管的电池在0.5 C下,初始放电比容量为605.1 mAh g^-1,循环200圈后的放电比容量为507.1 mAh g^-1,容量保持率为83.8%。在高硫负载(S=3.2mg cm^-2)条件下,加入多层石墨烯和碳纳米管的电池在0.3 C下,循环100圈后的容量保持率高达91.1%。与未添加多层石墨烯和碳纳米管的电极电池相比,容量保持率有了明显提高。这也说明了多层石墨烯和碳纳米管的使用对多孔碳微球/硫正极起到了良好的改性作用。