全钒液流电池(钒电池)作为一种功率和容量可独立设计的大型储能电池，在可再生能源发电配套储能、智能电网调峰、备用供电系统等领域具有广泛的应用前景。然而，钒电池在关键材料制备、电池堆工程设计、系统集成与智能控制等方面面临的关键技术难题，极大限制了其产业化应用。本项目针对制约钒电池效率、寿命及成本等方面的技术瓶颈，从基础研究和产品开发两个层面重点开展研究。在基础研究方面，借助小型钒电池充放电实验平台，通过钒离子在离子交换膜中渗透速率的测试和计算，系统研究了离子交换膜结构和电解液参数对电池效率和正负极电解液水迁移的影响规律，为电池堆和系统设计提供了重要依据。在产品开发方面，通过数值模拟和实验验证，实现电池堆和储能系统设计的持续优化和改进，有效改善了电解液流场分布的均匀性，显著提高了系统能量效率，并以此为基础成功开发出千瓦级钒电池堆、钒电池储能系统和多功能钒电池测试平台。本项目的有效开展与实施，进一步深化了钒电池的基础理论研究，有力推动了钒电池储能系统的工程示范运行及其产业化进程。