随着人们对清洁能源和可持续能源的需求日益增强,促使了能源存储技术的发展。在众多能源存储技术的应用中,具有插层结构的锂离子电池已经在便携式电子设备中获得了广泛的引用。然而典型的可再充电锂离子电池需要大量宿主化合物（例如:CoO₂）以满足客体原子（例如:Li）,这也就很大程度上限制了其能量密度低于210Whkg^-1。而锂硫电池硫电极具有高达1672mAhg^-1的理论比容量,当硫和锂金属电极相结合,能量密度可以达到2654Whkg^-1,是现有的锂离子电池的3-5倍。除此之外,硫资源丰富且不污染环境。本文将研究使用纳米结构金属氧化物应用于锂硫电池来获得较好的循环寿命和较高的性能。并且讨论了金属氧化物固有的性质和锂硫电池中电化学性能表现之间的关系。在材料合成上,本文设计了一种水热碳化方法,用于合成均匀的核壳碲-富碳复合纳米电缆结构,以超薄和超长碲纳米线为核心成分,用葡萄糖作为起始原料在几纳米直径的超长碲纳米线外生长碳壁。结果表明,均匀Te纳米线的存在可以有效地抑制碳球从本体溶液中的均匀成核,反而促进含碳物质在碲纳米线主链上的非均相沉积,形成均匀的碲-富碳复合纳米电缆结构。能够通过控制碳源的用量和碲纳米纤维修饰的时间来控制碲-富碳复合纳米结构的直径大小和包覆的厚度。在采用简洁的方式去除掉碲模板后,可以得到结构均一分散独立的具有功能性的碳化碳纳米纤维管状结构。本文将制备好的具有中空结构的碳纳米纤维作为硬模板,采用水热一步法来制备成功了具有核壳结构的碳纳米纤维@钒前驱体的微纳米结构,并且研究了其在空气下和氧气以不同的煅烧速率和不同的煅烧温度对其形貌的影响。并将煅烧好的碳纳米纤维@五氧化二钒用于锂硫电池的正极材料来研究其储能性质,得到了初始比容量1000mAh/g,并且循环100圈后有较好的稳定性。而纯碳纳米管制备的锂硫电池初始性能只有500mAh/g,循环稳定性也较差,验证了钒金属氧化物作为锂硫电池正极材提高锂硫电池性能的可行性。