锂硫电池因其高达2600 Wh kg-1的理论能量密度、成本低以及环境友好等优势引起了世界范围内的广泛关注。然而,实现真正产业化应用的锂硫电池仍面临诸多挑战,其中反应中间产物多硫化锂的“溶解穿梭行为”及其迟缓的动力学转化过程严重阻碍了锂硫电池的商业化进程。针对上述问题,本文通过对正极宿主材料组分和结构的优化设计,制备了四种高性能的金属氧（硒）化物正极宿主材料。对所制备材料进行了全面的物理表征和电化学性能研究,且进一步结合密度泛函理论深入研究了其作为正极宿主材料的反应机制。首先,采用溶剂热法在碳纤维上制备了具有介孔结构的SnO2纳米片阵列电极（C@SnO2）。SnO2纳米片能够提供丰富的活性吸附位点,有利于抑制多硫化锂的穿梭扩散。同时,基底碳纤维的高导电性有利于电池倍率性能的进一步提升。将其作为正极宿主材料,电池在2 C电流密度下循环1000圈后,每圈容量衰减率为0.022%。由于金属氧化物阵列电极电子电导率低,无法充分发挥锂硫电池高能量密度的优势。在对多硫化锂具有强吸附作用的C@SnO2阵列电极基础上,与边缘位点具有优异催化能力和高电子导电率的1T-Mo S2纳米片复合,成功构筑多级结构SnO2/1T-Mo S2纳米阵列（C@SnO2/TMS）。C@SnO2/TMS兼具多孔SnO2纳米片材料的结构优势。高导电性的1T-Mo S2纳米片不仅可以加速电子传输速率,而且可以充分暴露丰富的边缘活性位点,显著催化加速多硫化锂的氧化还原反应动力学速率。将其作为正极宿主材料,在5 C的电流密度下循环4000圈,每圈容量衰减率低至0.009%。在碳纤维上制备了高导电性和优异催化活性的多孔NiSe2纳米片阵列电极（C@NiSe2）。NiSe2能与多硫化锂产生适宜的化学吸附作用,提供更多的活性位点催化加速多硫化锂的动力学速率。此外,导电的NiSe2作为硫宿主可以缩短多硫化锂扩散距离,促进硫化锂的成核转化。同时,NiSe2能够显著降低硫化锂的分解能垒,提升充电过程硫化锂的氧化动力学速率。C@NiSe2/S电极在硫负载量为12.0mg cm-2时,展现出9.96 m Ah cm-2的面容量。在前面研究工作中发现,通过降低硫化锂的氧化分解能垒,能够显著提高锂硫电池性能。然而,对于锂硫电池的实际应用来说,高的硫负载量和低的电解液用量这两个参数是决定整体电池能量密度高低的关键。在高硫面密度、低电解液用量条件下,开发一种既能提高放电过程中多硫化锂反应动力学,又能加速充电过程中硫化锂氧化过程的双功能催化剂是十分迫切和必要的。因此,在论文的最后,设计构筑一种氮掺杂Co Se2新型双功能催化剂（N-Co Se2）。通过理论计算分析发现,氮掺杂改变了Co Se2的电子结构,引入了缺陷能级且诱发d带中心更加靠近费米能级,提高其导电性。进一步研究发现,氮掺杂Co Se2与锂的硫化物之间形成较强的Co-S键,能够减弱Li2S4中的S-S“桥键”和Li2S中的Li-S键的强度,促进Li2S4在放电中的还原反应动力学和Li2S在充电中的氧化反应动力学。将其作为正极宿主材料,N-Co Se2/S电极在硫负载量为10.2 mg cm-2,E/S（电解液/硫）比为4.4μL mg-1时,展现出高达9.26 m Ah cm-2的面容量。