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全钒液流电池（Vanadium redox folw battery,VRB）以其自身多种优点吸引着越来越多的研究人员对其进行研究。隔膜是限制VRB性能的关键因素之一,它决定了电池的可循环性和效率,其成本可占整个电池系统的20%,因此降低隔膜的价格和提高其性能对于VRB来说具有很大的意义。当前,VRB所使用的商业化隔膜主要为杜邦公司生产的全氟磺酸离子交换膜如Nafion。Nafion膜用于VRB时虽然具有很高的化学稳定性和较高的质子电导率,但其价格昂贵且钒离子渗透率高,因而限制了其在VRB中的大规模应用。为了克服Nafion用于VRB时钒渗透高率的缺点,本论文首先采取原子转移自由基聚合反应（Atom transfer radical polymerization,ATRP）在Nafion表面引入不同比例的两性基团,以保证同时具有高的质子透过性和低的钒离子透过性,同时为了进一步降低VRB用隔膜的价格,对聚砜（PSF）氯甲基化后进行ATRP反应,制备钒电池用新型两性膜。首先对Nafion-g-PSBMA树脂和Nafion树脂共混得到的两性离子交换膜,Nafion-g-PNaSS树脂、Nafion-g-PMETAC树脂和Nafion树脂共混得到的两性离子交换膜进行了接触角测试,对Nafion-g-PNaSS树脂、Nafion-g-PMETAC树脂和Nafion树脂进行了热重分析和XPS测试。研究表明,两种离子交换膜的亲水性得到了提高,NaSS和METAC改变了Nafion的热稳定性。其次为了提高Nafion膜在VRB中的性能,对Nafion115和Nafion212膜表面进行ATRP反应,接枝比例为4:1的NaSS和DMAEMA,得到了Nafion115-g-P（DMAEMA-co-NaSS）和Nafion212-g-P（DMAEMA-co-NaSS）两性离子交换膜。研究表明,电流密度为4080 m A?cm-2时,Nafion115-g-P（DMAEMA-co-NaSS）膜VRB的能量效率（EE）平均值为87.26%,比相同条件下Nafion115膜VRB的EE平均值（79.94%）高7.32%。电流密度为4080 m A?cm-2时,Nafion212-g-P（DMAEMA-co-NaSS）膜VRB的EE平均值为82.94%,比相同条件下Nafion212膜VRB的EE平均值（73.90%）高9.04%。证明了Nafion表面接枝NaSS和DMAEMA能够提高其在VRB中的性能。为了进一步降低VRB用隔膜的成本,对氯甲基化聚砜（CMPSF）接枝阴阳离子单体进行了研究。通过对四氯化锡作催化剂时聚砜的氯甲基化度(0.62mmol?g-1)和氯化锌作催化剂时聚砜的氯甲基化度(0.16 mmol?g-1)比较,选出四氯化锡作催化剂。通过比较不同反应时间的VRB的能量效率,结果表明,在电流密度为4080mA?cm-2,反应时间为4 h的两性膜平均能量效率（60.38%）高于空白氯甲基化聚砜膜的平均能量效率（52.92%）,因此确立了接枝NaSS和DMAEMA的最佳反应时间（4h）,对几种基膜的物化性能和电化学性能进行测试,结果表明,在电流密度为4080 m A?cm-2下,CMPSF和PSF共混比例为1:1时,VRB具有最高的平均能量效率（81.08%）,比相同条件下聚砜膜的平均能量效率（76.54%）高4.54%,从而选出了CMPSF和PSF共混比例为1:1的接枝基膜,对共混膜接枝不同比例的NaSS和DMAEMA后进行自放电测试,发现随着DMAEMA含量的增加,电池的自放电时间也逐渐增加,最高可达28 h,与自身相比提高了200%左右,与自测的Nafion212自放电时间相比,高出近162%。