硫碳復(fù)合材料，是半固態(tài)電池、固態(tài)電池的正極材料，主要用于金屬硫電池制造領(lǐng)域，在鋰硫電池應(yīng)用中研究熱度最高。
　　鋰硫電池，一種二次電池，以硫元素為正極，以金屬鋰為負(fù)極，其能量密度及容量高于傳統(tǒng)鋰離子電池，由于硫在自然界中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格較低，鋰硫電池還具有成本優(yōu)勢(shì)，可用作消費(fèi)電池、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池。但硫不導(dǎo)電，會(huì)影響電池倍率性能，因此鋰硫電池通常采用硫碳復(fù)合材料作為正極。
  　鋰硫電池可以采用液態(tài)電解液、固態(tài)電解質(zhì)。在液態(tài)電解液條件下，負(fù)極材料金屬鋰會(huì)生長鋰枝晶，并會(huì)引起電解液分解，導(dǎo)致電池循環(huán)壽命、安全性下降，采用固態(tài)電解質(zhì)，可以避免以上問題，并能夠提高電池能量密度，特別是全固態(tài)鋰硫電池，其能量密度與傳統(tǒng)鋰離子電池相比提高約五倍。硫碳復(fù)合材料可用于固態(tài)電池制造中，因此受到關(guān)注。
　　常見的硫碳復(fù)合材料制備方法主要有機(jī)械球磨法、水熱法、溶劑熱法、化學(xué)原位沉積法等，這些工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，新型制備工藝還在不斷被開發(fā)問世。例如，大連理工大學(xué)采用電解方法制備硫碳復(fù)合材料，避免了團(tuán)聚現(xiàn)象，作為正極材料使用可提高鋰硫電池的可逆容量、倍率性能、循環(huán)穩(wěn)定性。
　　硫碳復(fù)合材料可以價(jià)格低廉的碳材料為原料與硫進(jìn)行復(fù)合制備，例如采用乙炔黑。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步、新材料不斷問世，新型硫碳復(fù)合材料開發(fā)成果不斷增多。例如，日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)采用液相法合成了硫-碳納米纖維（CNF）復(fù)合材料，可用來制造容量、循環(huán)穩(wěn)定性更優(yōu)的全固態(tài)鋰硫電池。
　　我國硫碳復(fù)合材料相關(guān)研究成果還在不斷增多，哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)表“硫/碳復(fù)合材料的制備及其在鋰硫電池中的應(yīng)用研究”的論文，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所申請(qǐng)“一種硫碳復(fù)合材料、其制備方法及其應(yīng)用”的專利。其他硫碳復(fù)合材料研究機(jī)構(gòu)還有中國科學(xué)院化學(xué)研究所、北京化工大學(xué)、北京理工大學(xué)、南昌工程學(xué)院等。
　　除鋰硫電池外，硫碳復(fù)合材料還可以應(yīng)用在鈉硫電池等其他金屬硫電池制造領(lǐng)域。鈉硫電池以金屬鈉為負(fù)極材料，與鋰相比，鈉資源儲(chǔ)量豐富、成本低，可進(jìn)一步降低電池成本，并具有充放電效率高、循環(huán)壽命長、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。