大规模储能技术已成为限制我国电网提高可再生能源利用比例的主要瓶颈,全钒氧化还原液流电池（VRB）由于高效率、可扩展性和安全性好等特点被认为是最有希望的大规模储能系统候选之一。但是VRB用Nafion膜的离子选择性低、成本高、电导率和钒渗透率难以平衡的问题阻碍了VRB储能系统更广泛的商业化进程。为此,有必要开发具有优异的离子选择性、低成本和良好化学稳定性的VRB新型隔膜。本文在实验室前期研究的基础上,通过界面聚合的方法,在聚醚砜（PES）基膜表面聚合一层聚酰胺层,形成聚酰胺薄层复合（TFC）膜;为了进一步提高聚酰胺TFC膜的稳定性,采用聚多巴胺在聚酰胺TFC膜上修饰,以形成在强酸中更稳定的钒电池用TFC膜。通过孔隙率以及水通量测试,挑选具有最低水通量的M0-7作为后续过程的基膜;SEM和XPS表征证明成功制备聚多巴胺修饰聚酰胺TFC膜;用聚多巴胺修饰后,膜的平均孔半径为0.24-0.25 nm,介于水合钒离子（>0.6 nm）与水合质子（<0.24 nm）之间,可以有效阻挡钒离子,透过氢离子;TGA曲线以及拉伸测试证明聚多巴胺修饰的聚酰胺TFC膜的热稳定性和机械性能均高于PES基膜和聚酰胺TFC膜;通过N元素分布EDX证明聚多巴胺修饰的聚酰胺TFC膜具有高化学稳定性。为了比较不同纳米孔径多孔膜应用于VRB时的性能差异,借助数学模型来模拟全钒氧化还原液流电池的运行性能。采用一个二维、瞬态、等温模型来模拟研究了电解液中各种离子在VRB运行过程中通过孔径分别为0.35、0.50、0.65和0.80nm的多孔膜的传输机制及多孔膜孔径对电池性能的影响。结果表明:多孔膜孔径的减小可以有效地抑制钒离子的渗透;且钒离子通过0.35、0.50、0.65和0.80 nm的多孔膜的传输机制主要是扩散和迁移;特别地,当多孔膜的孔径为0.65 nm时,氢离子和钒离子之间的交叉互混达到平衡,可以获得比较高的电压效率80.1%和能量效率78.4%。论文还对聚多巴胺修饰酰胺TFC的经济成本进行了估算,结果表明,与商业Nafion 115膜相比,聚多巴胺修饰后的聚酰胺TFC膜在性能和成本上都有明显优势。