锂硫电池因为具有高的能量密度、低廉的成本和对环境友好等优点而受到科研工作者们的广泛关注。但同时锂硫电池中多硫化物的穿梭效应也严重阻碍了锂硫电池的发展和实际化应用进程。固态电解质的引入虽然被认为是解决锂硫电池穿梭效应的终极办法,但是固态锂硫电池同样面临着很多问题。本论文研究了几种不同的抑制多硫化物穿梭效应的方法,包括三明治结构阻挡层的设计、碳氮化钛正极添加剂和石墨烯阻挡层的协同使用,最后对固态锂硫电池中正极复合结构的设计进行了探索性研究。首先,本论文设计并制备了一种多组分的三明治结构阻挡层应用于锂硫电池中,用来抑制锂硫电池的穿梭效应和自放电。该三明治结构阻挡层由碳纳米纤维基底层、二硫化钒和碳纳米管组成的中间吸附层以及石墨烯包覆层构成。其中,碳纳米纤维基底、碳纳米管和石墨烯构成了三维的导电网络;二硫化钒可以有效地对多硫化物进行锚定,抑制其穿梭;使用该阻挡层的锂硫电池在1C的电流密度下循环了1150圈后,比容量仍保持有605 m A h g^-1,平均每圈衰减率仅为0.041%,此外二硫化钒合适的高电压还可以显著地抑制锂硫电池的自放电。随后,本论文采用了一种更加简便易行的方法来抑制锂硫电池中多硫化物的穿梭效应,将碳氮化钛作为一种正极添加剂在多硫化物形成的源头处来固硫,而且碳氮化钛可以加速多硫化物的转化;同时在隔膜靠近正极一侧修饰上一层石墨烯形成物理阻挡层,利用两者协同抑制多硫化物的穿梭,使得锂硫电池容量平均每圈衰减率也仅为0.049%。最后,本论文对固态锂硫电池中复合正极结构的设计进行了探索性研究。利用了棉花碳化后的三维多孔碳结构作为该复合正极的骨架。将棉花团浸入锂镧锆氧和氧化石墨烯的水溶液中,采用一步烧结法制备得到了棉花碳骨架负载的还原氧化石墨烯包覆锂镧锆氧纳米颗粒的复合结构,最后通过热熔法将活性物质硫渗入到棉花碳骨架的多孔结构中,得到了该复合正极,应用于固态锂硫电池中,表现出了较低的阻抗,而且其初始放电比容量高达1028 m A h g^-1。综上所述,本论文提出了几种有效抑制锂硫电池穿梭效应的方法,并对固态锂硫电池的正极结构进行了合理设计,为推动锂硫电池的发展和实际化应用进程起到了积极促进作用。