多孔碳材料具有比表面积大、密度小、导电性好、化学稳定性强、结构可调控和孔径可调节等优点,广泛应用于储能、催化、吸附等领域。本论文分析了多孔碳材料微结构的特点,通过钴和氮元素的掺杂设计并制备了不同微结构的碳基质材料,并与硫单质进行复合,研究不同微结构碳基材料对碳硫复合材料的电化学性能影响。以苯酚和甲醛为原料,通过调控反应物摩尔比等参数,室温制备了粒径在200nm～500 nm可控的酚醛树脂球。通过溶液浸渍法将钴元素引入到高分子球中,在H₂/Ar还原气氛中,完成高温碳化,同时在钴元素催化作用下,碳球表面原位生长单壁碳纳米管,制备了类蒲公英球形结构的碳基微结构材料（PS-CNT）。采用熔融扩散法制备了碳硫复合电极材料。对所制备的碳基微结构进行了表征,电化学性能测试结果表明,在电流密度为0.1 C下,碳硫复合电极活性物质的首次放电比容量能够达到1053 mA h g^-1,循环200次以后还能保持427 mA h g^-1的放电比容量。以六水合硝酸钴和2-甲基咪唑为原料制备出正十二面体结构的有机金属化物ZIF-67,通过调控反应物摩尔比等参数,制备了粒径为500 nm左右的ZIF-67;以ZIF-67为前驱体,以SiO₂为硬模板,过硫酸铵为氧化剂,通过低温聚合,高温碳化,制备了聚吡咯包覆的碳基行星球微结构材料,通过熔融扩散法制备钴、氮双掺杂的Co-NC@S@NC复合正极材料。对制备的碳基行星球微结构复合材料进行了表征,电化学性能测试结果表明,在0.1 C下,碳硫复合电极活性物质的首次放电比容量可达到1259 mA h g^-1。实验结果表明,钴和氮双掺杂的CTAB-Co-NC@S@NC碳硫复合正极对于缓解充放电过程中单质硫的体积膨胀、降低多硫化物的穿梭效应具有更好的效果。