铅酸液流电池作为大容量储能装置因其单液流的结构设计受到研究人员的广泛关注。但电池负极铅易枝晶生长,引起负极析氢过电位的降低和铅枝晶沉积的任意剥落均极大地减小电池容量,甚者枝晶强势生长接触正极导致短路而缩短电池寿命。基于此本文拟以加入电解液添加剂四丁基溴化铵(TBAB)和聚乙二醇(PEG)对电池负极铅枝晶的生长进行抑制,利用扫描电子显微镜、计时电流法、X射线衍射、循环伏安法、LAND电池测试系统等方法探究添加剂抑制枝晶生长的机理以及对电池充放电性能的影响。得到以下结果:(1)筛选加入电解液中TBAB的浓度,即1.5 mmol/L时,通过SEM观察负极沉积层疏松的骨架状铅枝晶转变为致密平整的铅结晶;根据计时电流结果拟合得到在阶跃电位下铅的成核方式由三维瞬时结晶转化为三维连续结晶;经XRD分析铅枝晶沿(220)晶面具有生长优势,加入TBAB使铅增强沿(111)晶面的生长优势;从循环伏安曲线峰值参数计算得Pb2+/Pb电对氧化还原可逆性增强;通过充放电测试电池的能量效率由由72.1%提升至77.3%,循环寿命可提升35%。(2)筛选加入电解液中PEG的浓度,即10 mL/L时,通过SEM观察负极沉积层疏松的骨架状铅枝晶完全消散,沉积层中虽然还存在少量孔洞,但整体平整且致密度较高对电池结构无威胁;根据计时电流结果拟合可得铅沉积层成核方式为三维瞬时结晶未发生转变,但是通过PEG的加入使初始成核密度增加;经XRD分析电沉积铅的择优取向由(220)转化为(111);通过CV曲线可得铅的沉积过电位增加,铅晶核临界半径较小且沉积与溶解可逆性增强;在充放电测试中电池的能量效率提升至74.5%,循环寿命可提升32%。