隔膜是全钒液流电池的核心部件,在电池运行中起到传递质子和阻隔钒离子作用,决定电池的能量效率和长期运行稳定性。保持高能量效率、降低容量衰减是全钒液流电池面临的巨大挑战,要求隔膜能够兼具高质子传导率和低钒离子渗透率,成为隔膜改性的难点。与商业化的全氟磺酸膜Nafion相比,非氟磺化聚醚醚酮膜（SPEEK）具备阻钒能力强、易改性、成本低的特点。本课题组前期提出单轴静电纺丝法,通过构建长程有序的质子传输通道获得较高的能量效率,但由于膜溶胀率导致电池长循环中容量衰减性能仍有待提高。本文提出有机无机同轴纺丝纤维化方法,低磺化度耐溶胀材料置于纤维核层,提高隔膜耐溶胀性;高磺化度高质子传导材料置于纤维壳层,提高隔膜质子传导率;纤维中引入羧基化多壁碳纳米管（MWCNT）与磺酸根基团形成氢键网络结构,传递质子、阻隔钒离子,提高隔膜对质子的选择性。本文提出的同轴电纺SPEEK/CNT纤维全钒液流电池隔膜在提高能量效率的同时,降低了容量衰减。首先,提出同轴静电纺丝方法,构建纳米纤维网络通道的同时,降低溶胀率。在内、外轴均采用掺杂磺化度为54%的SPEEK纺丝液时,同轴电纺隔膜（Co-spun）比单轴电纺隔膜（Uni-spun）溶胀率下降了41.3%,表面质子传导率提高了13.9%,面电阻下降了10.8%。100 mA cm^-2电流密度下,同轴电纺隔膜电池的能量效率（83.7%）高于单轴电纺隔膜（83.0%）。然后,利用同轴静电纺丝法的可设计性,将低磺化度的SPEEK材料置于纤维的核层,形成耐溶胀的骨架支撑;将高磺化度的SPEEK材料置于纤维的壳层,形成高效质子传输通道。在100 mA cm^-2的长循环测试中,壳层SPEEK磺化度为65%的隔膜具有最佳的电池性能,能量效率超过86%。最后,对MWCNT在同轴纤维中掺杂位置进行优化。分子模拟表明,核层的MWCNT与磺酸基团之间形成氢键,提高隔膜对质子的选择性。对比MWCNT置于核层、壳层时的基础性能和电池性能可知,在100 mA cm^-2的长循环测试中,壳层SPEEK磺化度为65%,MWCNT置于纤维壳层时具有最佳的电池性能（能量效率:87.5%,容量衰减:0.34%/圈）,优于商业化电池性能最好的Nafion115膜（能量效率:83.4%,容量衰减:0.37%/圈）。