铅酸液流电池是以甲基磺酸铅作电解液的一种全新的液流式储能电池，是为电网调峰而研制的电池体系。它可以与太阳能电池和风力发电机配套，不受地理的限制，具有重大的社会经济价值。并且它的正、负极电解液组成相同，可设计成无隔膜单液式电池，电池制造成本低，具有很大的实用性。并且它的正、负极电解液组成相同，可设计成无隔膜单液式电池，电池制造成本低，具有很大的实用性。但是铅酸液流电池的正、负极在充电和放电过程的高过电位，负极Pb枝晶，正极PbO2脱落等问题，使得铅酸液流电池目前很没达到应用化和商业化的要求。本文主要以铅酸液流电池为工作对象，主要研究了负极电极材料、电解液的构成及其对电池的性能的影响，评价了不同的电极材料对电池的电化学行为及充放电行为的影响。。实验结果和阶段性结论总结如下：　　 (1)本论文选择了四种碳材料，研究了Pb(Ⅱ)/Pb电对在石墨片电极、石墨/乙炔黑复合电极、石墨/聚乙烯复合电极和石墨毡电极上的循环伏安特性采用酸处理对石墨片进行预处理后，发现改善了石墨片电极的电化学活性。；通过对未处理，酸处理及热处理石墨毡电极氧化还原实验表明，热处理的石墨毡电极的电化学活性最好；通过对石墨/乙炔黑复合压片电极的研究发现，当石墨和乙炔黑的质量比为3:1的石墨/乙炔黑复合电极的电化学活性最好；通过对不同质量比的石墨/聚合物复合电极的电极电阻及循环伏安曲线比较发现石墨质量分数为38％的石墨/聚合物复合电极做电极材料最理想。　　 (2)我们选用了我们选择了酸处理石墨片、热处理石墨毡、石墨与乙炔黑复合电极(质量比为3:1)、石墨/聚乙烯复合电极(石墨质量分数为38％)分别作为工作电极，采用循环伏安法研究了负极电对Pb(Ⅱ)/Pb在四种不同电极材料上循环伏安特性，热处理石墨毡电极和石墨/聚乙烯复合电极负极电对的电极反应的电催化活性要高于两其他两种电极材料；而在不同的电流密度下考察了四种电极材料的充放电性能，发现这四种电极材料都能适合小电流的充放电。相比而言，石墨质量分数为38％的石墨/聚合物复合电极在大电流充放电方面表现较好。所以总起来说石墨质量分数为38％的石墨/聚合物复合电极在大电流放电情况下仍能获得优异的充放电性能，并且有良好的机械加工性能。　　 (3)选用负极的电极材料为石墨质量分数为38％的石墨/聚合物复合电极，选用石墨板电极作为铅酸液流电池的正极电极材料，进一步研究了铅酸液流电池的电解液的性质：对电解液进行电导率的测定及恒流充放电实验，最终选择铅酸液流电池的电解液组成为0.30mol.dm-3Pb(CH3SO3)2+1.00mol.dm-3CH3SO3H:通过在不同温度下的充放电曲线的比较，考察了温度对铅酸液流电池性能的影响，40℃时，电池的各种性能均表现良好，而且在20℃～40℃之间，电池也均能表现出良好的性能，表明铅酸液流电池有较好的温度适应性。通过搅拌试验发现，电解液施加搅拌后，电池的各项性能参数都有很大的提高，这是由于减少了电极反应过程中的浓差极化。　　 (4)为了得到对正负极反应均有利的添加剂，我们分别考察了在电解液中加入木质素磺酸钠和十六烷基三甲基氯化铵两种添加剂对电池性能的影响：加入这两种添加剂后均能使负极电对的氧化行为增强，并且能改善铅沉积的形貌，使铅的沉积更加均匀。但是通过充放电实验发现，加入木质素磺酸钠降低了电能量效率，这说明虽然加入木质素磺酸钠改善了负极的性能，但是并不是对整个电极反应都有积极的作用。十六烷基三甲基氯化铵能有效改善Pb沉积性能，防止充放电循环中枝晶形成，提高了电池的各种效率。由此可以看出十六烷基三甲基氯化铵不仅改善了负极的性能，而且对整个电极的反应都是有利的。所以十六烷基三甲基氯化铵是一种合适的添加剂，能够提高电池的能量效率。