锂硫电池具有较高的比容量和环境友好特性可以作为未来锂离子电池的替代品,能够满足社会高速发展下对高容量能源存储装置的需求。本文制备了MnO₂、Co₃O₄和TiO₂过渡金属氧化物,以简单双层涂覆法或者加温熔融混合的方式同硫复合,发挥过渡金属氧化物自身良好的电化学性能和特殊形貌带来的结构优势,以期获得循环稳定性强、比容量高和放电平稳的正极复合材料。（1）采用静电纺丝法制备了平均尺寸为140 nm的TiO₂纳米纤维,以加热熔融方式与硫复合形成复合正极。含硫量为50%时,TiO₂与硫复合正极表现了较好的循环稳定性,0.5 C下最高比容量为520 mAh g^-1,100次循环后,比容量为460 mAh g^-1。采用静电纺丝法制备了Co₃O₄材料应用在锂硫电池中,结果表明PVP浓度为16.7 wt%时制备的Co₃O₄形貌最好。电化学测试结果显示,Co₃O₄与硫复合正极在含硫量为50%时,0.5 C下实现了800 mAh g^-1的最高比容量,100次循环以后比容量保持率达到77%,表现了较好的电化学性能。（2）通过水浴法在石墨烯（GP）上均匀生长MnO₂纳米片,得到MnO₂与石墨烯（MnO₂@GP）复合材料,采用双层涂覆工艺将MnO₂@GP作为功能层与硫复合制备新型双层复合正极。52%MnO₂@GP作为功能层的硫正极在0.5 C下实现了1400 mAh g^-1的高初始比容量,100次循环后比容量为600 mAh g^-1,第10次至100次循环的每次容量衰减率仅为0.3%,表现了较高的比容量和良好的循环稳定性。（3）利用水热法制备了MnO₂纳米线与石墨烯复合材料,采用双层涂覆工艺制备了新型双层复合正极。以30%MnO₂纳米线@GP为功能层的硫正极在0.5 C下获得了930 mAh g^-1的初始比容量,100次循环后比容量保持在580 mAh g^-1,容量保持率在62%以上,平均库伦效率接近100%。