本论文围绕液流电池用钛基负极电解液的电化学性质和电池应用展开研究,采用电化学测试方法,探究该电解液的电化学可逆性以及浓度变化和温度变化对其性能的影响和电解液在电极表面的反应机理；利用不同离子交换膜组装Ti-V液流电池,比较其电池性能；选择一种适合该负极电解液的电池隔膜,研究组装Ti-V单电池的各项具体性能。本论文的主要研究内容如下：采用电位滴定法作出滴定曲线(E-V曲线),并对其做一次微分处理得到一次微分曲线△I/△I-V曲线,测得电解液Ti3+的准确浓度为1.3mol/L。循环伏安测试表明升温有利于Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)电对在HC1溶液中的电化学可逆性；在10～40℃的范围内,电化学反应的可逆性与温度上升呈正相关关系。动电位极化测试表明,温度升高有利于提高电荷在电极表面的传递速率。交流阻抗测试表明随温度上升,电解液的溶液电阻降低,Ti3+扩散系数增大；电化学反应电阻降低,温度升高增大了反应动力学系数。交流阻抗拟合结果表明：随浓度的升高,溶液的欧姆阻抗RL值和电荷转移阻抗Rct值都相应增大；随浓度下降,副反应的电化学反应电阻降低。旋转圆盘电极测试表明随溶液的浓度增加,Ti3+扩散系数降低；极限电流iL随测试转速加大,达到平台电位值(刚达到极限电流时的电位)之前,Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)反应的电位受扩散和电化学反应混合控制；在平台电位后,本体溶液及活性物质补充及时的情况下,Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)反应完全受电化学反应控制。采用商业品Nafion117阳离子交换膜、商业品FAA阴离子交换膜和实验室开发的Cardo-QPEK阴离子交换膜作为隔膜,组装了Ti-V液流电池,并对其电池运行性能进行了对比。研究发现Nafion117膜在电池测试中具有良好的离子传导率和低阻活性金属阳离子性能；FAA膜组装的电池离子传导性较差；而Cardo-QPEK膜液流电池不仅具有良好的离子传导性, 同时具有较好的离子选择性。用该膜组装的Ti-V液流电池的充电平台为1.2V,放电平台为0.95V,电流效率在98%-99.9%之间,能量效率在75%-76%。