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氧化还原液流电池具有启动速度快、储能容量大、能量效率高、安全可靠、绿色无污染等优点，主要用于电源调峰系统、光伏电池发电系统、可再生能源发电系统。电解液是电池的关键组件之一。目前研究最多的是全钒电解液，但是其价格昂贵、腐蚀性大、V5+的氧化性强，而铁铬价格便宜，且铁铬混合电解液避免了电池充放电过程中活性离子的交叉污染，电解液还能循环利用，避免了资源浪费和环境污染。 离子交换膜也是液流电池的另一关键组件，商业化的Nafion膜虽然质子传导率高、化学稳定性好，但是价格昂贵、活性离子渗透严重、离子选择性小。磺化聚醚醚酮(SPEEK)价格便宜、机械性能好、电导率高、化学稳定性好，是一种性能优异的非氟质子传导膜。但保证机械性能的前提下SPEEK膜不能做的很薄，所以膜表现出较Nafion膜大的电阻。选择厚度较小的聚丙烯作支撑层制备纳滤膜，以此减小电池的内阻，纳滤膜根据膜孔大小选择性的允许H+通过。 本文研究了FeCl2、CrCl3及两者的混合溶液中铁铬电对的可逆性，结果显示Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)电对的可逆性好，并且Cr3+的加入增强了铁电对的可逆性。Cr(Ⅱ)/Cr(Ⅲ)电对在催化剂存在下具有较好的可逆性，Fe2+加快了铬电对的反应速率。 本文研究了混合与未混合电解液电池用Nafion115膜的电池性能，结果显示混合电解液电池的输出能量比未混合电解液电池提高了20.8％。与未处理电极相比，400℃热处理6h的石墨毡电极组装电池的输出能量提高95.4％，库伦效率、电压效率、能量效率分别提高了5.0％、13.1％、15.1％。 为了降低离子渗透率及成本，本文制备了不同磺化度的非氟SPEEK膜并表征了膜的性能。结果显示，随着磺化度的增加，SPEEK膜的离子交换容量、吸水率、溶胀度、电导率、活性离子渗透均增加。将不同磺化度SPEEK膜用于铁铬混合电池进行充放电测试，结果显示SPEEK47.9％膜的电池性能最好，电池的库伦效率、电压效率、能量效率、能量密度分别为88.8％、89.9％、79.8％、6.9 mWh/mL，与Nafion115膜的85.6％、91.0％、77.9％、6.9 mWh/mL相当。本文还对纳滤膜用于液流电池进行了探索，采用界面聚合法在支撑层聚丙烯表面聚合聚酰胺薄层制备纳滤膜，并测试了纳滤膜的电池性能。