氧化还原液流电池作为一种大规模的电化学储能装置，可以将间歇性的可再生能源整合到现有的电网，受到了人们的广泛关注。全钒液流电池是目前技术最为成熟的系统，但是其成本较高、电压较低等缺点限制了其进一步的发展。因此，研究人员正努力探究基于低成本活性物质的高性能液流电池系统。本论文报道了一种新型的铈铅液流电池系统，并且探讨了提高铈铅液流电池系统性能的方法。论文的主要研究内容如下:　　(1)设计了一种新型的铈铅液流电池，电池选用铈盐的甲磺酸溶液做正极电解液，用铅盐的甲磺酸溶液作负极电解液。电池采用的活性物质价格较低，电化学活性较高，不需要额外的催化剂。在长达800次的充放电循环过程中，电池的放电电压高达1.7V，库伦效率和能量效率可达92％与86％。此外，结果表明铈铅液流电池系统在较宽的温度范围(253-313K)内稳定工作。　　(2)将Bi3+作为添加剂添加到铅负极电解液中，并且系统地研究其对电池性能的影响。在电池工作过程中，电解液中Bi3+被还原成金属Bi，沉积到负极表面，显著提高铅氧化还原反应的活性和可逆性，同时可以抑制析氢副反应。因此，采用含Bi3+电解液组装的电池的库伦效率和电压效率得到了很大提高。其机理是金属Bi易于形成具有强还原性的BiHx化合物，能够将Pb(Ⅱ)还原成金属Pb，从而抑制析氢反应。此外，加入Bi3+可以抑制枝晶的生长，使得到的铅沉积层更加均匀光滑。　　(3)通过一种简单、无表面活性剂的溶剂热法在石墨毡(GF)表面修饰了一层薄且均匀的SnO2，由于SnO2催化剂对铈氧化还原反应具有出色催化活性，表面修饰SnO2的石墨毡(GFSN)电极电化学性能得到很大提高。此外，由于SnO2的析氧过电位较高，可有效抑制氧析出副反应。使用GFSN组装的电池，在30mAcm-2电流密度下工作时，电池的能量效率比采用未处理的GF和酸处理的AGF的电池分别提高了41.2％和25.1％。对采用GFSN的电池进行循环寿命测试，结果表明电池循环性能无明显衰减，GFSN电极具有良好的稳定性。　　(4)采用简单的溶剂热法，合成了一种由GF与其表面的垂直生长的WO3纳米墙阵列构成的WO3/GF(WGF)复合材料。由于WO3纳米墙阵列具有开放的、有序的结构，能够使其活性位点与电解液充分接触，大大提高WGF的催化活性。用WGF作正极所组装的铈铅液流电池，在30mA cm-2的充放电速率下工作时，电池的能量效率比采用未处理的GF和酸处理的GF的电池分别提高了42.1％和32.0％。进一步的对采用WGF组装的进行了循环寿命测试，实验结果表明电池的性能无明显衰减，WGF的稳定较好。　　(5)使用食人鱼溶液对石墨毡进行处理，以提高石墨毡电极的电化学性能。实验结果表明，食人鱼溶液处理过的石墨毡电极(PGF)对铈氧化还原反应的电催化活性大大提高且具有出色的稳定性。用PGF作正极所组装的铈铅液流电池，在高达30mA cm-2充放电电流密度下工作时，电池的能量效率可达58.4％，比采用未处理的GF的电池提高了27.9％。电极表面的含氧官能团，尤其是O-C=O能够促进电荷转移，提高PGF的催化性能。