随着我国经济持续、快速的发展,生产力水平的提高对煤、石油等不可再生能源的需求与日俱增。不可再生能源的储量是有限的,由于过度使用的原因,现在这些能源已面临日渐枯竭的趋势。因此,发展风能、太阳能等可再生能源已迫在眉睫。发展这类新能源必须解决其在使用过程中出现的供电不连续问题,即需要发展更好储能技术,以实现低成本连续供电。全钒氧化还原液流电池（All Vanadium Redox Flow Battery,VRB）因其寿命长、效率高、自放电低、设备灵活、选址自由等优点,在可再生能源发电、终端电网、军事基地等方面具有广阔的发展前景。本论文采用溶液法制备V⁴⁺钒离子溶液,再以V⁴⁺钒离子溶液为原料,利用电化学方法制备了 V²⁺、V³⁺和V⁵⁺钒离子溶液;采用电位滴定法、一阶导数和二阶导数法分析了不同钒电解液的组成及不同价态钒离子的浓度;采用UV-Vis分光光度法、循环伏安法和交流阻抗等电化学方法研究了电解液的电化学性能。实验结果表明,利用本实验所采用的溶液法和电化学方法可制备出V²⁺、V³⁺、V⁴⁺及V⁵⁺电解液的浓度分别为1.95、1.95、2.00、2.25mol·L-1。经循环伏安测试表明,负极电解液中V²⁺和V³⁺的氧化及正极电解液中V⁴⁺的电化学氧化过程主要为受到扩散过程控制的准可逆过程,而正极电解液中V⁴⁺还原为V²⁺的过程则受到扩散过程和电极反应过程的双重控制。在上述研究的基础上,采用加入添加剂SnCl₄或SnCl₂的方法对钒电池电解液的性能进行了优化。即为优化电解液的性能,本研究首次将无机物SnC14和SnCl₄作为添加剂添加到钒电池电解液中,并运用循环伏安法、交流阻抗法、充放电测试等方法进行研究。实验结果表明,SnCl₂和SnCl₄对正极电解液的性能和电池效率有优化作用,且SnCl₄的优化效果更好。随着SnCl₂和SnCl₄加入量的增加,电解液中的氧化还原反应的可逆性增强,与此同时,峰电流密度增加表明电池的输出电流密度显著增大,即电池效率明显提高。此外,研究结果还表明SnCl₂和SnCl₄对负极电解液的性能和电池效率的优化作用不显著。