一种用于锂硫电池正极的碳硫复合材料，为注入多孔空心碳球的单质硫，其中多孔空心碳球通过简单的模板法合成，并采用熔融扩散的方法将单质硫注入到多孔空心碳球中；该碳硫复合材料用于制备高性能锂硫纽扣电池的正极材料，正极由碳硫复合材料、粘合剂和导电剂组成，粘结剂为聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯；导电剂为碳纳米纤维、导电石墨、乙炔黑、SuperP中的一种或两种以上任意比列的混合物。本发明的优点：与已报道的锂硫二次电池体系相比，该正极材料具有制备方法简单、比容量较大为1450mAhg^-1、库伦效率高，大于99.0%、循环性能好，循环50周后仍保持初始容量的93.6%等优点，有望应用于下一代大规模储能电池。