全钒氧化还原液流电池（简称钒电池）是一种高效、清洁的储能电池,其具有充放电速度快、使用寿命长、生产成本低,无污染等优点。电解液作为钒电池的活性物质,负责能量的存储和传输,电解液中部分杂质离子的存在会极大地降低电池效率和使用寿命。高纯V₂O₅是目前制备钒电池电解液的主要原料,但其制备工艺复杂、制备成本高,制约了钒电池的发展。为降低高纯V₂O₅的生产成本,提高钒电解液性能,本论文对高纯V₂O₅的制备及其在钒电池中的应用进行了系统的研究,主要内容如下:首先,以工业级多钒酸铵为原料,采用了化学除杂剂（CaCl2、MgCl2、Al2（SO4）3）除杂和水解沉钒除杂的方法制备V₂O₅,并将所得V₂O₅制备成VOSO4电解液。测试并分析了V₂O₅的纯度（以质量分数计）和化学成分、钒的收率以及电解液的电化学性能和电池充放电性能。研究结果表明:采用水解沉钒除杂的提纯工艺,其除杂效果最好,制备出的V₂O₅纯度达99.86%,其中,K、Na、Si、P、Fe、Mn、Ca、Al元素的含量小于0.001%,Cr的含量为0.008%。用该V₂O₅制备的钒电解液与化学除杂剂除杂和原料未经除杂制备的电解液相比,其电化学活性、电池充放电容量和效率均明显提高了。其次,对水解沉钒除杂工艺条件（水解沉钒条件、铵盐沉钒条件、NH4VO3洗涤条件）进行研究,在得出的最佳实验条件下,选择三种不同纯度的工业级钒酸铵为原料制备高纯V₂O₅。研究结果表明:在最佳条件下制备出的V₂O₅纯度达99.9%以上,钒的实际总收率（含转移损失）达94%以上,V₂O₅中Cr的含量降低到0.004%以下,K、Na、Si、P、Fe、Mn、Ca、Al等元素的含量均降低至0.001%以下。最后,将上述最佳实验条件下制备出的高纯V₂O₅制备成VOSO4电解液,对电解液进行电化学性能和电池充放电性能研究。循环伏安研究结果表明:与三种原料未经提纯制备的电解液相比,经提纯制备的电解液,其峰值电流比（IpO/IpR）分别减小了21.6%、18.7%、29.4%,峰值电位差（?EP）分别减小了29.7%、25%、30.6%;交流阻抗研究结果表明:其反应阻抗（Rct）分别降低了41.5%、24.5%、59%;电池充放电研究结果表明:运用提纯后的电解液充放电,电池充放电容量分别提高了约100%、9%、19%,电池库仑效率和能量效率提高1%³%。