随着小型智能化设备广泛使用以及传统燃油车被电动车取代,人们对电池的性能要求越来越高,虽然目前使用的电池满足一部分电子设备能量要求,但对大型电动设备如新能源汽车,要求更高的能量密度,才能满足对客户里程的要求,因此锂空电池作为下一代电池吸引越来越多人的注意,由于锂空电池具有较高的能量密度11400 Wh kg^-1（把氧气计算排除）,几乎和汽油能量密度相当。本文选用碳材料作为阴极基底,是由于质量轻,导电性优良,价格便宜等,而且具有良好的催化性能,最先在燃料电池上应用,发现有较好催化ORR和OER的能力,但碳材料作为锂空电池阴极催化剂,电池放电电势过高,副产物生产,更重要的是由于容量衰减过快,以至于不能实际应用,因此希望改变碳材料性质,以降低容量衰减,通常是做成碳纳米管,或者石墨烯等等,比较简单方法就是掺杂,通过掺杂改变碳的原有结构,改变其性质。单质硫作为掺杂元素,操作简单,而且硫储量丰富。本文通过直流电弧法制备碳纳米颗粒,再用管式炉掺硫,制备出硫掺碳纳米颗粒,通过XRD,SEM表征,说明直流电弧法制备的碳纳米材料单一,粒径均一,通过拉曼和EDS表征,证实硫掺入碳中,硫掺入量约为5%,把制备好的硫掺碳纳米颗粒研磨,稀释后负载在碳纸上作为锂空电池阴极材料。把硫掺碳阴极和碳阴极作电化学测试,其中CV图表明,掺硫的ORR活性要高于未掺硫的阴极,说明掺硫的催化性要比不掺硫的碳材料好,对其限电压为2-4.5 V首次充放电曲线图。当电流密度分别限定在50,150,200 mA·g^-1时,对应的比容量分别为3600,2100,1400 mAh·g-1。与未掺硫的碳材料相比,无论是对应的电流密度下的比容量和电压都比较好,虽然电流密度增加,电充放电电势差也增加,但增加的幅度要远远小于碳材料的幅度（硫掺碳材料电势差约为1.5 V,碳材料电极电势差约为1.65 V）,这相对低的充放电电势差说明掺硫可以提高碳的催化性能,特别是对于氧化原（ORR）过程,改善碳材料催化性能有明显作用。硫掺碳纳米材料电极在恒流100 mA·g-1电流密度和限定容量为500 mAh·g-1下循环曲线,硫掺碳纳米电极循环14圈,而碳纳米电极循环11圈,说明其循环性有提高。通过对其充放电产物红外原始状态下电极片表征,表明放电产物过氧化锂能随着充放电,形成与分解,说明具有良好的循环能力,验证了硫掺碳的催化性,但通过XRD和FT-IR表明也有一些副产物生产,负载阴极上,这也可能是限制循环寿命和充放电比容量的原因。