单质硫因具有能量密度高、资源丰富和环境友好等宝贵特性,已成为下一代锂电池中最有发展前景的正极材料。但其存在正极活性物质利用率低、循环性能差等问题,限制了锂-硫二次电池的实际应用。本论文从正极粘合剂的选择和正极结构的设计出发,研究了以明胶为粘合剂多孔电极的制备及其电化学性能,为提高锂-硫二次电池的性能开辟了新的研究空间。首先,本论文首次将大分子蛋白质-明胶(Gelatin)作为粘合剂引入锂-硫二次电池正极,制备出了分布均匀的单质硫正极,并以锂为负极、1MLiClO4/DME+DOL (V/V=1/1)为电解液组装成电池,考察了其电化学性能。研究结果表明,明胶-硫正极的首次放电性能和循环性能均优于通用的聚环氧乙烷-硫正极,取得了首次放容量为1132mAh g-1,50个循环后依然有408mAh g-1容量剩余的良好效果。明胶粘合剂实现了粘合力强、分散性好和不易被电解液溶涨的多种功能,进而保持了电极结构的稳定。其次,通过对单质硫正极充放电过程不同阶段产物成分的研究得出：与聚环氧乙烷(PEO)相比,明胶粘合剂可提高单质硫正极氧化还原可逆性的重要结论。首次放电过程中,单质硫的还原反应速率被减缓,且在充电过程中部分电极还原产物能够被重新氧化为S8,从而提高了单质硫正极的首放容量和循环性能。这一结果未见文献报道。最后,开创性地设计了一种新型多孔结构的单质硫正极,并以明胶为粘合剂通过冷冻真空干燥法首次制备出含孔径为200～500m的多孔明胶-硫正极。其多孔结构的存在为电解液的深层浸润提供了良好的通道,有助于促进离子和电子的传导。电化学测试表明了多孔结构可以改善单质硫正极的电化学性能,该电极表现出较高的首放容量(1235mAh g-1)和良好的循环性能(50个循环后,有626mAh g-1的容量剩余),这明显优于传统的致密结构单质硫正极。