便携式移动设备、电动汽车等的快速发展离不开高能量密度、低成本的二次电池系统。锂硫电池因其高理论比容量(1675 mA h g^-1)和高比能量(2600 W h Kg^-1),有望成为锂离子电池的代替者。但已有的问题阻碍了商业化进程,如硫和硫化锂的绝缘性导致活性物质硫的实际容量偏低;硫在脱锂/嵌锂的过程中,体积变化容易破坏材料结构;充放电中间产物溶解在电解液中,产生穿梭效应并降低电池库伦效率。如何改变这种状况才是提升锂硫电池的实际容量和循环性能的关键。本文考虑到碳纤维具有高比表面积,较高的电子导电性以及纤维网络具有缓冲体积膨胀的优势,通过静电纺丝技术等得到多孔石墨化碳/硫复合纳米纤维;并在多孔石墨化碳纤维表面生长二硫化钼并附硫,得到石墨化碳/二硫化钼@硫复合纤维,以上材料均表现出优异性能。本文工作如下:（1）具有3D结构的多孔石墨化碳/硫复合纤维的制备及电化学性能研究。采用氧化铁作为造孔剂和催化剂,PAN为碳源,通过静电纺丝技术并对纤维退火、酸化处理,然后以一定比例和硫粉155℃热处理,得到纳米复合纤维。氧化铁作为造孔剂,使几纳米级别的硫颗粒分散在多孔的复合纤维内,一方面防止硫颗粒团聚,和碳纤维复合提高其导电性,一方面物理限制硫的反应空间;作为催化剂,使孔隙周围的碳石墨化,进一步提高导电性。此复合纤维可作为独立电极。在0.1C电流密度下其初始可逆容量高到1250 mA h g^-1,1 C倍率下200次循环后比容量仍维持在720 mA h g^-1,即使在2 C高充放电倍率下其可逆容量仍达670mA h g^-1。（2）石墨化碳/二硫化钼@硫复合纤维的制备及电化学性能研究。我们在上面提到的多孔石墨化碳纤维表面生长二硫化钼并附硫,得到石墨化碳/二硫化钼@硫复合纤维（G-CNFs@MoS₂/S）。铁氧化合物被腐蚀后留下空间,有效地缓解充放电带来的体积变化。MoS₂纳米片作为充放电反应位点,有效地限制了中间产物多硫化物的扩散,从而缓解了穿梭效应。结果表明该材料表现出良好的电化学性能。其初始比容量在0.1C电流密度下达1351 mA h g^-1,0.1C下200次循环后比容量仍维持在910 mA h g^-1,1C下500次循环后其可逆容量仍维持在524mA h g^-1。