全钒液流电池(VRB)又简称钒电池,是现阶段性能良好,应用较广泛的一种储能电池。其具有循环次数多寿命长、材料绿色环保、电力储存能力强等优点。钒电池技术自问世以来得到了迅速的发展,也成为了储能电源领域研究热点。目前关于钒电池的研究主要集中于电池的电解液、离子交换膜和电极的三大关键材料领域。研究内容也更加趋于细化,但是仍然存在一些技术难点问题。本文针对无法彻底克服的钒离子跨膜渗透问题,同时结合在电化学领域已有涉及的磁场理论。对磁场在钒电池的钒离子跨膜渗透性及磁场对钒电池电化学性能的影响方面做出了以下研究与贡献:第一,本文创新性地在钒电池上加载了不同形式的永磁场。并通过研究发现磁场对钒电池中钒离子跨膜渗透性有明显影响。其中与电解液流动方向垂直的法向磁场可以明显降低钒离子的跨膜渗透性。相比于空白的无磁场组的实验结果,其钒离子渗透性下降了约8.27%。并且随着表面磁场强度的增强磁场,磁场对于降低钒离子的跨膜渗透具有更加良好的效果。第二,由于电池的正负极电极板电压形成的电场,将会加剧正极钒离子的跨膜渗透效应。但是当磁场和电场复合时,电场的存在并不会改变法向磁场对降低钒离子跨膜渗透性的作用。两种物理场的复合对钒离子的跨膜渗透性的作用是具有叠加性的,且不会相互干扰。第三,针对本文第三章中得出的法向磁场可以降低钒离子跨膜渗透性的结论,本文在第四章中继续探究了磁场对整个电池的电化学性能的影响。实验结果表明,加载的法向磁场可以增大电池的充放电容量、增加电池的充放电次数从而延长电池的使用寿命。这也与第三章中法向磁场可以降低钒离子的跨膜渗透性的结论是相符的。第四,通过充放电测试、循环伏安测试和交流阻抗实验可以得出法向磁场可以提高电池的工作效率。加载法向磁场的电池的能量效率相比于无磁场的空白实验提高了5.33%。并且电化学性能实验结果表明电池效率提高的原因在于法向磁场降低了电解液中钒离子的扩散阻力,增强了钒离子的反应活性。