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锂硫电池由于其很高的理论容量及能量密度被公认为最为有前景的下一代能源存储器件之一。虽然锂硫电池有极大的应用潜力，这类电池的应用目前仍然极大的受制于其较差的性能稳定性，稳定性的缺陷主要原因是在充放电过程中氧化还原的中间产物多硫化物会溶解在电解液中，在正负极之间迁移，也就是所谓的“shuttle effect”。因此，如何抑制锂硫电池中多硫化物的迁移就成为获得高性能电池的关键因素。在本论文中，我们使用两种方法来抑制多硫化物在正负极间的迁移:第一，我们使用孔径及孔壁性质可调的多孔性共价有机骨架结构来束缚多硫化物的溶解。第二，我们通过在正负极间引入新型二硫化钼隔膜材料阻止多硫化物从正极向负极迁移。 合成的多孔共价有机骨架结构及二硫化钼隔膜材料通过X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)，X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸脱附实验等的表征。材料及器件的电化学性质通过循环伏安，充放电及电化学阻抗谱等在纽扣电池器件中表征。 在第一种方案中，我们采用主客体结合的方式来抑制多硫化物的溶解，通过在分子尺度上系统的调节多孔共价有机骨架结构的孔尺寸及孔表面性质，我们发现具有正电性表面及最小孔尺寸的COF-1能最有效的抑制多硫化物的溶解。通过与其他不同结构的对比，发现COF-1/S正极材料具有最高的容量及稳定性，首循环显示1628mAh g-1的高容量，100个循环之后仍然保持929mA h g-1。而在较高的充放电速度(0.5C)条件下，200个循环内每个循环只有0.13％的容量损失。通过实验及理论计算等手段，揭示了COF-1/S高容量及稳定性是由于一方面COF-1小的孔尺寸对多硫化物具有较强的物理束缚，另一方面COF-1正电性的表面可以有效结合负电性的多硫化物阴离子，从而对多硫化物具有较强的化学束缚作用。 在第二种方案中，我们通过使用新型二硫化钼隔膜材料阻止多硫化物的迁移。我们发现与传统的Celgard隔膜材料相比，二硫化钼隔膜材料能非常有效的抑制大尺寸多硫化物的溶解，而不会显著影响尺寸较小的锂离子的迁移。使用二硫化钼作为隔膜材料的电池，可以获得808mA h g-1的初始容量，而且600个循环之后库伦效率仍然保持在99.5％，显示了有效的对多硫化物迁移的抑制能力。二硫化钼薄膜对多硫化物迁移效应的抑制能力主要是由于二硫化物薄膜层状堆积结构能够有效阻挡多硫化物的通过，而对尺寸更小的锂离子的迁移没有明显阻碍。本论文中使用的两种策略及新型材料将为进一步设计合成结构更为可控的多孔材料及新型隔膜材料提供新的思路。