锌溴液流电池对于实用的储能和电动车两者应用而言都是一项引人注目的技术。它是一种低耗、高效、环境友好型的新型储能电池。它具有能量密度高和电流效率高、装置简单易操作、使用寿命长,能几千次100%深度循环放电的优点。本文设计合成一系列新型低成本,高性能阴、阳离子交换膜材料,并制备成各种离子交换膜。同时设计不同流场结构的石墨双极板。然后用这两种关键材料组装成电池和电池组,以提高锌溴电池组的性能和降低成本。具体的研究内容如下：1)、设计和合成新型阴离子交换膜。首先设计和合成带有季铵化官能团的聚合物,对其分子结构进行表征,并对其性质进行研究。研究阴离子交换膜离子迁移的传导机理问题,优化离子交换膜材料的分子结构,探索与之相匹配的微结构,发展离子交换膜的设计理论。得到一种成本低、机械强度高、具有很高离子传导性的新型阴离子交换膜,并探索其作为锌溴液流电池隔膜的可行性。2)、设计合成Nafion/PTFE离子交换膜,用价格较昂贵的Nafion溶液来制备膜,为降低其成本,采用具有较大孔隙率的PTFE做基底材料,将Nafion溶液填充到其空隙中,保持其良好的传导率,同时增加机械强度,降低成本。对合成的Nafion/PTFE阳离子交换膜离子的结构进行表征说明,在吸水率、交流阻抗方面进行测试,优化其材料的分子结构,以更好的性能应用于锌溴液流电池中。3)、设计研究第一代石墨双极板,以组装成百瓦级锌溴电池堆。第一代双极板采用外管,能很好的观察电解液的流动状态。设计研究第二代石墨双极板,以组装成千瓦级锌溴电池堆。第二代双极板增加了流道的设计,能很好的引导电解液的流动。取消了外管的设计,增加了板内电解液通道的设计,使组装成的电池堆更加简便美观。设计锌溴液流电池的结构,构建百瓦级和千瓦级锌溴液流电池堆,对制作的电池进行性能测试、分析和对比,比较了不同充放电电流条件下的能量效率及放电效率,并对电池的整体结构进行合理设计和优化。