随着人们对便携设备、电动汽车和可再生能源需求的不断增加,高能量密度和长循环寿命的储能设备的开发引起了人们广泛的研究兴趣。锂硫（Li-S）电池因其高理论容量、原料硫的价格低廉以及环境友好等优点成为最具前景的新一代高比能二次电池系统之一。但是,在实际应用中,锂硫电池面临着硫及其固态放电产物电导率差、多硫化物的穿梭效应和充放电过程活性硫的体积变化等问题。本论文围绕上述问题,从硫正极材料的结构设计角度出发,合成了不同结构和形貌的氮化钒（VN）复合材料并将其作为硫主体材料,进一步探究了所组装电池的电化学性能。主要的研究内容如下:1.以咪唑基离子聚合物（Im IP）包裹的碳纳米管（CNT）为前驱体,通过离子交换和碳化过程,在无氨条件下制备了氮掺杂碳负载氮化钒纳米粒包裹碳纳米管的复合材料（VN@NPC/CNT）。Im IP作为唯一的碳源和氮源,在热解过程中能够阻止VN纳米粒的团聚,并得到高分散、超细VN纳米粒。极性VN可以吸附多硫化物,减轻穿梭效应的影响。此外,VN提供丰富催化活性位点吸附硫物种并催化其进一步转化。VN@NPC/CNT-800-S电极的电化学活性增强,表现出出色的循环性能,在5 C的高倍率下,电极的比容量达到了726 m A h g-1,并且循环1200圈之后,还能保持在417 m A h g-1,容量衰减率低至0.035%。2.以碳纳米纤维为导电基底,通过水热和氮化过程,制备了一种氮化钒纳米阵列构筑的自支撑复合材料（CFP-VN）。导电碳主体与VN阵列紧密衔接,锂离子传输加快,所形成的封闭空间能有效地抑制充电放电过程中的体积变化问题。高导电的结构骨架和VN对多硫化物转化反应的催化作用提高了硫的利用率。在0.1 C和7.0mg cm-2的高硫面密度条件下,CFP-VN/S电极取得了1112 m A h g-1的比容量,面容量为7.8 m A h cm-2。比容量和面容量在电池循环150圈后,还能分别保持在826 m A h g-1,5.8 m A h cm-2,库伦效率为98%。比容量和面容量在电池循环150圈后,还能分别保持在826 m A h g-1,5.8 m A h cm-2。