随着社会的发展和人们生活水平的提高,作为主要储能装置的电池也需要有更高的能量密度、更长的使用寿命来满足人们的需求。锂硫电池作为一种高能量密度体系,理论能量密度达到了2600 Wh kg^-1,远超目前的锂离子电池,是下一代的储能电池研发的重要方向。但是要实现其商业化还有很多问题需要解决,如硫和硫化二锂的低导电性、多硫化锂的穿梭、锂金属负极的枝晶等问题。隔膜的功能性设计可以对锂硫电池性能产生重要影响。阳极氧化铝隔膜（AAO）硬度高且不可燃,能显著地提高电池的安全性。密集多孔的AAO隔膜在电解液中为锂离子的快速传输提供了通道,有助于减少锂枝晶的产生。本研究主要从提高锂硫电池的安全性和循环性能出发,探究基于阳极氧化铝膜的新型隔膜及其功能化设计,对锂硫电池的多硫化物穿梭和锂枝晶生长的影响。主要研究内容如下:1)本论文采用不同孔径的AAO作为锂硫电池的隔膜替换商业化的Celgard隔膜。在AAO膜的微孔中,电渗流能提高锂离子在电解液中的传导速率,促进锂金属的均匀沉积。在Li|Li对称电池中,用不同孔径的AAO作为隔膜的对称电池,锂的沉积和剥离差别不大,相比于用Celgard组装的锂|锂对称电池,过电位都更小。同时,其致密的孔道可以减少多硫化物的穿梭。在0.1 C下,用AAO隔膜组装的锂硫电池得到了1334.7 m Ah g^-1的初始放电比容量;循环100圈后,容量保持率为71.8%。在高倍率下,用AAO隔膜的锂硫电池比用Celgard隔膜的电池有更好的循环性能;特别在2 C下,以AAO为隔膜的锂硫电池可以循环480圈,每圈只有0.105%的衰减。本工作表明AAO作为隔膜能够提高锂离子在电解液中的传导性,缓解多硫化锂的穿梭,提高锂硫电池的电化学性能。2)本论文采用真空抽滤的方法制备碳纳米管（CNT）与AAO的复合隔膜用于锂硫电池提高其电化学性能。多壁碳纳米管在去离子水和异丙醇中通过细胞破碎仪分散后,用砂芯漏斗和真空泵抽滤制备CNT-AAO复合隔膜用于锂硫电池。本方法制备的复合隔膜中AAO的多孔性提高了锂离子在电解液中传导,使电池有更好的倍率性能。交织的碳纳米管不但有利于电子的传输,而且较好的吸附性可以有效抑制多硫化锂的穿梭。用此隔膜组装的锂硫电池,在0.5 C下,经过158圈的循环,容量保持率为73.6%。本工作表明AAO与CNT的复合可以集合两种材料的优点提高锂离子在电解液中的传导能力,缓解多硫化锂的穿梭,减少电池容量的衰减,进而提高锂硫电池的电化学性能。