本发明提供一种复合层及其制备方法和锂硫电池。所述复合层包括互相缠绕的三氧化二钒纳米线和碳纳米纤维以及包覆于所述三氧化二钒纳米线和碳纳米纤维上的聚合物。本发明将三氧化二钒纳米线和碳纳米纤维进行原位复合,构建了一种集高导电性、强吸附性和高效催化功能于一体的复合层。其中,碳纳米纤维能够提供三维导电传输网络,能够有效传输电子和锂离子。聚合物能够对复合层表面进行改性处理,综合提高复合层的稳定性。复合层能够充分缓解锂硫电池中多硫化物的穿梭效应,提高对多硫化物的吸附能力和促进其转化,最终使得锂硫电池展现出良好的倍率性能以及循环稳定性。
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