氧化还原液流电池是新型储能技术之一,具有能量与功率相互独立、成本低廉和循环寿命长等特点,可实现特定的储能要求。同时它具备调幅调频和平滑输出的作用,可以确保电网的正常运行。其中,水系有机氧化还原液流电池的核心部分为水溶性氧化还原活性电解质,鉴于其结构多样性、可定制性和潜在的低成本,氧化还原活性有机分子已跃升为比传统无机物质更重要的电解质。目前,对于负极电解质的研究已经有所成就,但依旧缺乏新型负极电解质。本文基于核黄素制备了两种负极电解质,探究了其基本性质及在电池中的各项性能,同时也证明了这两种负极电解质作为水系有机液流电池活性材料的潜力。具体研究内容如下:一、以成本低廉的核黄素作为单一原料,通过两步氧化反应,成功制备了负极电解质羧甲基黄素（carboxymethylflavin,CMF）,并采用红外光谱法和核磁共振光谱法对其进行表征分析,同时结合紫外光谱法和电化学分析技术探究了CMF的物理化学性质,结果发现CMF具有良好的溶解度及电化学性能,同时扩散系数也与其他有机分子相当。在碱性条件下,分别将CMF和K4[Fe（CN）6]作为电池的负极和正极电解液,构建电池体系,其理论电压可达1.04 V,且在恒定电流下,电池可稳定运行。同时负极电解液测试前后的循环伏安曲线没有明显偏移。本章对CMF的制备及性能研究能够进一步拓宽核黄素类液流电池的研究,也能为负极电解质的开发提供新颖的思路。二、基于核黄素母体骨架,修饰了水溶性羧基基团,成功制备了负极电解质3-羧甲基核黄素（3-carboxymethylriboflavin）,并使用核磁共振光谱法对其表征。溶解度测定显示电解质分子中羟基和羧基的存在使溶解度得到提升,为增加电池能量密度打下基础。此外电化学方法显示其具有良好的氧化还原可逆性,且在电极表面发生的反应由扩散控制。在中性条件下,将其与4-OH-TEMPO组装成电池,在恒定电流下电池稳定运行,300次充放电后平均库仑效率为83.97%。在不同电流下,电池充放电曲线对称性良好。总之,这项工作为探索和设计更多核黄素类衍生物以促进高性能液流电池的开发提供了新的平台。