在新的储能体系中,锂硫电池是一种极具发展潜力的高能量密度锂二次电池,然而硫正极在充放电循环中形成易溶于有机电解质的多硫化物并产生穿梭效应,导致电池的循环性能差、倍率性能不理想,阻碍了锂硫电池的实际应用。为解决此关键问题,本论文提出以具有结构可设计性、易功能化的新型纳米功能材料——共价有机框架材料（COFs）作为电池正极。通过采用含范德华力修正的密度泛函理论（DFT）方法,研究COFs材料中孔道、活性骨架基团与溶剂对COFs材料抑制多硫化物穿梭效应的影响,得出了COFs材料对多硫化物的固硫机理以及COFs组成与固硫性能之间的构效关系,研究内容如下:（1）从表面与孔道两方面研究B-O类COFs材料对抑制多硫化锂穿梭的固硫机理。首先构建了两种B-O类COFs材料（由B、O原子与苯环基团构成）并对其进行优化,通过对吸附能和差分电荷密度、电子转移、原子态密度等电子结构的分析,得出COFs结构中的环硼氧烷基团对Li₂S_x分子的吸附性能高于硼酸酯基团,且COFs结构中的苯环基团对环硼氧烷基团吸附Li₂S_x分子产生协同作用;孔道吸附时,COFs孔道内活性骨架基团吸附空间位阻较小时,有助于提升COF材料的固硫性能。（2）研究COFs材料中活性骨架基团对抑制多硫化锂穿梭效应的固硫机理。首先选定了8个由高电负性元素组成的功能基团,并将其构建为8种“功能基团—苯环—功能基团”型COFs结构（4种功能基团在COFs结构顶角和4种在COFs结构侧链）,研究功能基团对Li₂S_x分子的吸附性能。通过分析吸附能,电荷转移,原子态密度等电子结构信息,得出了仲胺基团的双O结构与腙基团的钳状结构（N1-N2-C-O1）都能够提高COFs材料的固硫性能。进一步,在含腙基团的COF-Hy的苯环上添加亲核基团-OCH₂CH₃支链,研究了亲核基团支链对提升固硫性能有一定的协同作用。此外,研究了溶剂对COFs材料固硫性能的影响,将9种功能性COFs材料以1,3二氧戊环（DOL）和二甲氧乙烷（DME）为参照分为三类,以针对不同溶剂选择具有合适组成的COFs材料。通过对COFs材料的孔道、活性骨架基团与其固硫性能之间的构效关系研究,期待为合成更高效的COF/S复合正极材料提供理论依据。