能源消耗的增加和全球变暖问题加速了对便携式电子设备和混合电动车电化学储能设备的深入研究。因此,新能源设备的开发和利用的需求也呈现指数增长。锂硫电池因具有高理论能量密度、高比容量、低成本和安全性被认为是极具潜力的储能电池。然而,单质硫固有的绝缘性,Li₂S₂/Li₂S在电极表面的稳定沉积,活性物质硫在充放电过程中发生体积膨胀以及中间产物多硫化物在正负极之间穿梭引起的“穿梭效应”问题导致电化学性能较差,限制了锂硫电池正极材料的应用。为克服这些挑战,人们进行了许多尝试。在本工作中,为实现固定多硫化物和提高单质硫的电子导电性,制备了金属硫化物并将其作为固体添加剂。金属硫化物Co₉S₈和氮掺杂碳纳米管均可以通过化学作用强吸附和固定中间产物多硫化物,促进电子转移,并保持连续充/放电循环过程中的结构稳定性。本论文结合金属硫化物Co₉S₈和氮掺杂碳纳米管的优点,设计和制备了三种锂硫电池的复合材料,并对材料的形貌和电化学性能进行表征。主要的内容和结论如下:（1）采用一步水热法和气相扩散法制备的三维花状多孔Co₉S₈/S复合正极材料结晶良好,三维花状多孔独特的结构不仅为单质硫的渗入提供空间还可以缩短锂离子和电子的传输距离,提升材料的倍率性能。因此,相对于纯硫电极,三维花状多孔Co₉S₈/S复合正极材料表现出良好的电化学性能。（2）通过一步溶剂热法结合气相扩散法制备均匀分散的微球形Co₉S₈/S复合正极材料。球形的Co₉S₈粉体材料能有效的提高锂离子电池的振实密度与体积比容量,同时纳米粒子可以有效的缩短锂离子扩散路径,增大材料的比表面积,从而可以提高电极的放电比容量和倍率性能。（3）通过一步溶剂热法结合气相扩散法制备微球Co₉S₈@N-CNTs/S复合正极材料,该复合物结合Co₉S₈和N-CNTs的优点更强的吸附和固定多硫化物,提高活性物质的利用率。同时,Co₉S₈@N-CNTs/S具有良好的电子电导性和大比表面积,碳纳米管的空心结构也可以提供充足的载硫空间,缓解活性物质的体积膨胀。因此Co₉S₈@N-CNTs/S复合正极材料表现出优异的比容量、倍率性能和循环稳定性。