锂硫（Li-S）电池由于具有高的理论比容量和能量密度,并且硫价格低廉,储量丰富,低毒无害,一直被认为是极具发展潜力的储能体系之一。然而,Li-S电池仍存在很多问题,硫与硫化锂的绝缘性阻碍了电子转移,使得电池内阻增大;充放电过程中发生的体积膨胀亦会破坏正极结构,导致循环稳定性降低;此外,由电解质中多硫化物（Li PSs）的溶解和迁移引起的“穿梭效应”会降低活性物质的利用率,使电池的电化学性能受到严重影响。近年来,在Li-S电池隔膜上建立修饰层抑制Li PSs穿梭已成为提高电池性能的一种有效策略。故本论文主要以制备负载过渡金属化合物催化粒子的不同碳基材料,对隔膜进行改性研究,目的是提高Li-S电池的电化学性能。主要研究内容如下:（1）通过冷冻干燥-热解法合成了嵌入Fe3O4纳米颗粒的氮掺杂三维超薄碳纳米片（Fe3O4@NC）用于制备Li-S电池隔膜的改性层。碳纳米片作为导电骨架提高了电池的导电性,三维多孔的结构可以为Li PSs提供更多转化空间,Fe3O4纳米粒子的嵌入为纳米片提供了更多的活性位点,有利于更好的吸附和催化Li PSs,有效抑制穿梭效应。电化学测试表明使用该改性隔膜的电池在0.1C时有1492 m Ah g-1的高放电比容量,并且在1 C下循环300圈后,仍有70%的容量保持率。说明极性过渡金属氧化物Fe3O4纳米颗粒可以作为一种较好的隔膜修饰材料增强Li-S电池性能。（2）通过水热法制备包覆Mo S2纳米片并嵌入钴纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管Co-Mo S2@NC复合材料,将其用于Li-S电池隔膜改性。封装Co纳米颗粒的碳纳米管为Li+提供了快速的传输通道,Mo S2纳米片的层状结构为Li PSs提供更多的吸附位点和转化空间。在碳基体,Co和Mo S2的协同作用下,实现对Li PSs的物理限制、化学吸附和催化转化。电化学研究表明,用Co-Mo S2@NC改性隔膜组装的Li-S电池具有优良的Li+扩散速率,提高了倍率性能(4 C下容量为610.1 m Ah g-1)和稳定的循环寿命（1C下1000次循环后,每循环容量仅下降0.053%）。该改进策略在高性能、长寿命Li-S电池中具有广阔的应用前景。（3）以聚吡咯为前驱体,合成了嵌入磷化钴纳米颗粒的氮掺杂碳纳米纤维Co P@CNF。PPy衍生的互连多孔碳纳米纤维（CNF）可以促进电子传递,增强电池导电性;多孔结构可提供离子的快速迁移和固液界面的接触面积。Co P@CNF改性涂层提高了隔膜的电解液浸润性。CNF表面丰富的官能团结构和Co P纳米颗粒可以吸附和催化Li PSs,加速氧化还原反应。结果表明,Co P@CNF改性隔膜电池在0.2 C时初始容量达到1449 m Ah g-1,在2 C下经过1000圈循环后仍有621 m Ah g-1的高可逆容量,每圈容量仅衰减0.034%。