在过去的几十年里,可充电锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长等特点,在电子产品的电源市场上占据了主导地位。然而,目前的商用锂离子电池无法满足日益增长的实现大规模储能、提高能量转换效率的需求。锂硫电池作为一种潜在的储能材料,由于具有较高的理论比容量和比能量(分别为1675 m Ah g-1和2600 Wh kg-1),环境友好性和天然丰富性,引起了人们极大的兴趣。但是,要使该系统商业化,仍然需要解决一些问题。比如,硫和放电产物（Li2S2,Li2S）的绝缘性,在充放电过程中,中间产物多硫化锂易溶于电解质导致穿梭效应的形成,在循环过程中大体积膨胀等问题。这些问题都会造成电池的快速容量衰减,循环稳定性差和安全风险。对于上述问题,本论文制备了金属硫化物/碳纳米管,金属硫化物-金属氢氧化物/碳纳米管和金属硫化物-导电聚合物/碳纳米管作为硫载体,来研究锂硫电池的电化学性能。主要内容如下:（1）本文通过将ZnS量子点（QDs）与碳纳米管（CNTs）耦合,采用一步水热法制备了一种多功能硫载体CNT/ZnS-QDs。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明,ZnS量子点的尺寸小于5 nm,均匀地锚定在碳纳米管表面,并且部分量子点被成功嵌入碳纳米管的通道中。这种特殊的结构保证了硫与高导电性碳纳米管的直接接触,同时,锚固的ZnS量子点的催化效应增强了对多硫化物的化学吸附和限制。由于这些优点,用作硫载体时,这种特殊的结构表现出高比容量,优异的倍率能力和长期循环稳定性。通过调节ZnS量子点的质量比,研究了ZnS量子点的含量对电化学性能的影响,其中以CNT/ZnS-QDs 27%为主体的电池性能最佳。其比容量从0.2 C的1051 m Ah g-1降低到2.0 C的544 m Ah g-1,显示该材料的倍率性能远高于CNT/S和其他CNT/ZnS-QDs/S正极材料的倍率性能。其循环性能,在0.5 C时的初始放电容量为1051 m Ah g-1,经过150次循环后容量降低到771 m Ah g-1,对应的容量保持率达到73.4%,库仑效率超过99%。进一步的电化学阻抗谱（EIS）分析表明,这种特殊的体系结构兼了高导电性和对多硫化物的高效限制等优点,能够显著抑制穿梭效应,加速氧化还原动力学。（2）设计了一种特殊的核壳型ZnS-CNTs/S@Ni（OH）2（标记为ZnS-CNTs/S@NH）结构,来提高电池的电化学性能。该正极材料结构以ZnS量子点修饰的碳纳米管为骨架来负载硫并在最外层包覆Ni（OH）2薄层。ZnS-CNTs骨架结合了CNTs的高导电性和极性ZnS量子点的优点,不仅为电子/离子的快速传输提供了有效的途径,而且也可通过极性相互作用来固定多硫化物。外层Ni（OH）2包覆层不仅对多硫化物起了物理限制作用,同时提供了大量活性位点,对多硫化物起着化学吸附和催化作用。基于这些优点,本章系统地研究了ZnS-CNTs/S@NH复合正极材料的电化学性能,并与ZnS-CNTs/S和CNTs/S正极材料进行了比较。在三个正极材料中,ZnS-CNTs/S@NH正极材料表现出最佳的电池性能,倍率性能,ZnS-CNTs/S@NH电极的放电容量从0.1 C时的1037.0 m Ah g-1降至2.0 C时的646.1 m Ah g-1,循环稳定性,0.5 C下150次循环后其放电容量从初始值861.1 m Ah g-1降至760.1 m Ah g-1,显示出较高的容量保留率（88.3%）和其每圈的平均衰减率为0.078%。（3）以ZnS量子点修饰的碳纳米管（ZnS-CNTs）为骨架负载硫,在最外层包覆聚苯胺（PANI）导电聚合物来抑制多硫化物的穿梭效应,进而提高ZnS-CNTs/S@PANI正极材料的电化学性能。通过X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、SEM、TEM、EIS和充放电测试,来研究ZnS-CNTs/S@PANI材料的微观结构和电化学性能。所获得的ZnS-CNTs/S@PANI正极材料在0.5 C下可提供高达952.33m Ah g-1的高可逆容量,即使在150圈后仍有776.37 m Ah g-1的比容量。在2.0 C下也能获得了633.62 m Ah g-1的出色倍率性能。