提供一種鋰硫電池用復合碳材料及其制備方法。所述復合碳材料包括空心碳材料殼層和非計量比金屬氧化物;所述非計量比金屬氧化物分散在所述空心碳材料殼層中,且所述空心碳材料殼層中碳材料沿所述殼層厚度方向連續分布。本發明的復合碳材料,其中非計量比金屬氧化物具有優異的導電性,有利于提升活性物質硫的轉化率。同時,非計量比金屬氧化物可以捕捉放電中間產物多硫化鋰,這些被錨定的多硫化鋰在該導電性優異的碳材料殼層中被高效轉化為Li2S/Li2S2,可有效抑制多硫化物向正極外側的進一步擴散。在充電過程中,殼層中的Li2S/Li2S2借助導電殼層高效、可逆轉化為硫單質,提高活性物質硫的利用率。
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