一次能源的快速消费使得人们把目光投向了二次能源,比如风能、太阳能和潮汐能等,但是这些新能源有不具备连续性的缺陷。氧化还原液流电池近年来作为一种电化学蓄电储能装置很好的解决了此缺陷。在液流电池体系中,全钒液流电池处于主导地位,电解液的量和钒离子浓度决定着电池的容量;正负极电解液都由’钒’组成避免了电解液的交叉污染;其电池具有寿命长,能量转换效率高、可快速充放电,可靠性高等优点,受到科学家们的热爱。本论文的主要研究内容如下:(1)研发了一个简单的办法制备出N,O共掺杂的碳毡,用作全钒液流电池电极材料,通过N2,02等离子体掺杂后的碳毡展现出卓越的电催化活性与稳定性,其电池放电平台比pure样的提高了 0.18V。除此之外,在50mA cm-2电流密度下电池的能量效率从原样的65%提高到了 78%,提高了将近13%,比其它文献报导的6%～7%要好很多。(2)第一次通过高温锻烧的方法成功的将石墨型C3N4生长在碳毡基底上,用作正极材料,石墨型C3N4掺杂后的碳毡对V02+/V02+氧化还原对之间的反应有显著的催化。它增强的电化学性能具体表现在CV图中的峰电流密度的增大和Ipa/Ipc值更接近于1以及△E从0.59V缩小到0.16V,这说明反应的可逆性有个大的增加。另外电池的能量效率高出pure样9.1%。(3)提出用等离子体改性全氟磺酸膜(Nafion)的方法,改性后的膜作为全钒氧化还原流体电池的离子交换膜。首次通过等离子体对Nafion膜进行改性,与传统化学方法相比其优点在于耗时少,操作简便,作为离子交换膜用在VRFB中时,改性后的膜组装的电池能量效率要高出没处理前样品6%。膜的电导率比之前高达近3倍。