近年来世界各国争相发展风能和太阳能。然而,太阳能和风能受环境和气候影响波动较大。因此,开发大型储能装置将这些不稳定的绿色能源储存起来成为能源可持续发展的关键。钒电池作为一种安全、高效及绿色环保的储能装置而备受关注。然而,商业化的钒电池隔膜价格一直居高不下,限制了钒电池的大规模推广使用。因此,开发价格低廉,性能优异的钒电池隔膜对发展绿色能源具有重要意义。芳香聚酰胺薄层复合膜（TFC）的聚酰胺选择层具有纳米级孔径,可以根据离子的尺寸筛分离子。因此,TFC膜已被广泛应用于水处理和电渗析等领域。本文尝试将TFC膜应用于钒电池,取得了很好的效果,并在此基础上对其进行了改性研究。本文以价格低廉、亲水性和机械性能优异的聚醚砜多孔膜为基膜,以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体在多孔膜表面界面聚合聚酰胺,制备了TFC膜。在将TFC膜应用于钒电池的过程中,研究了聚合次数对TFC膜的形貌结构、钒离子渗透、离子选择性、面电阻及电池性能的影响。实验结果表明,增加聚合次数TFC膜的表面更加致密,钒离子渗透减慢,面电阻和库伦效率增加。在80 mA cm^-2电流密度下一次聚合的TFC膜的库伦效率由基膜的64.3%提高到95.6%,经2次界面聚合后TFC膜的库伦效率进一步提高到98.4%。为了进一步提高TFC膜的性能,论文通过氧化聚合法在TFC膜表面修饰亲水性较好的聚多巴胺。研究了表面修饰聚多巴胺对TFC膜的面电阻、离子选择性和电池性能的影响。研究结果表明,修饰聚多巴胺后TFC膜的面电阻上升较小,离子选择性大幅度升高,最高达到182.22,库伦效率和能量效率稳定性显著提高,在160次循环后能量效率仍能维持在80%左右。论文研究了不同厚度的基膜对聚多巴胺修饰的TFC膜的物化性能和电化学性能的影响。研究结果表明,降低基膜的厚度能够提高膜的电压效率和能量效率。基膜厚度为80μm的TFC膜经聚多巴胺修饰后,在80 mA cm^-2电流密度下的电压效率和能量效率分别为85.83%和84.03%。论文最后估算了TFC膜和聚多巴胺修饰后的TFC膜的价格,对比了不同膜的性能。结果表明,所制备的TFC膜和聚多巴胺修饰的TFC膜的性价比都比商业Nafion 115膜高。这对推动钒电池的发展具有重要意义。