随着环境污染和能源危机问题的日趋严重,风能和太阳能等可再生能源的应用规模迅速大幅度提升,但可再生能源具有间歇性和不稳定的特点,这给传统的电网运行带来了巨大的挑战。为了满足发电和用电均衡以及稳定的电力输送和分配等要求,发展大规模储能技术具有重要意义。在各种大规模储能技术中,有机液流电池由于其批量生产成本低廉和性能高度可调等优势而受到了广泛的关注。有机氧化还原电对得失电子过程中通常只有一种阴离子或阳离子,这个特点避免了传统液流电池中多种同类带电离子共存在所带来的交换膜离子选择性问题,从而为使用低成本离子交换膜提供了机会。本论文主要研究低成本的磺化聚醚醚酮（SPEEK）离子交换膜,通过对其进行磷硅酸溶胶和纳米SiO₂掺杂改性制备复合离子膜,通过多种测试手段来综合评价改性膜的性能及其在整个有机液流电池的效率影响。在本研究中,我们制备了SPEEK膜,将其用于邻苯二酚-3,5-二磺酸/蒽醌-2-磺酸（BQDS/AQS）的酸性水系有机液流电池。所制备的SPEEK膜的质子电导率比Nafion-212膜低50%,但是在不同的电流密度下,SPEEK电池的库仑效率与Nafion电池相似,电压效率比Nafion电池高0.99%-2.66%。使用SPEEK膜的电池也表现出长期稳定性,在100 mA cm^-2的电流密度下,100次充放电循环后保持96.93%的可逆容量。对称电池循环的结果表明,这种有机流电池系统中可逆容量的衰减主要是由于正电解质BQDS的不稳定性造成,这也得到了SPEEK电池自放电测试的证实。利用简单的机械混合法将质子导电率高的磷硅酸溶胶与SPEEK进行无机复合,制备了SPEEK/P-Si复合膜。该复合膜结合了高分子膜和无机材料的优点,表现出优异的综合性能,磷硅酸溶胶的加入能增加膜的质子传导位点,SPEEK/P-Si复合膜的质子导电率比纯膜高1.53 mS cm^-1,同时膨胀率比SPEEK膜减少了1.20%。通过在SPEEK中掺入纳米SiO₂颗粒进行无机复合制备SPEEK/S7复合膜,SiO₂的加入有效降低了SPEEK/S7复合膜的膨胀率,其膨胀率与纯膜相比降低了2.52%,但是由于SiO₂的弱酸性,质子传导能力较弱,SiO₂的加入影响了复合膜的质子导电率,质子导电率与纯膜相比降低了12.98%,但是在SPEEK、SPEEK/P-Si复合膜和SPEEK/S7复合膜组装的有机液流电池测试中,电流密度为100 mA cm^-2时的库伦效率都几乎相等（⁹9%）,能量效率也特别接近（分别为51.49%、51.65%、51.46%）。利用聚四氟乙烯（PTFE）乳液和纳米SiO₂颗粒制备多孔复合膜,首次将其组装在有机液流电池中进行测试,在电流密度为100 mA cm^-2时,其库伦效率趋向99%,但是能量效率为32.28%,较低的能量效率是由复合膜较大的孔隙所造成的。对于该新型复合膜的初步探究结果表明该新型复合膜在有机液流电池中具有应用前景。