在当今能源转型的大背景下,反向电渗析作为一种新兴绿色可循环能源技术引起了广泛关注。反向电渗析可以通过混合两种含盐浓度不同的水体将盐差能转化为电能。但是近几年发现利用实际水体代替氯化钠溶液作为进料溶液时,反向电渗析的产电效率就会发生很大程度的衰减。实际水体相比于氯化钠溶液成分更复杂,除了钠离子、氯离子外,还含有各种高价离子。离子交换膜作为反向电渗析的核心部件,其性能直接影响反向电渗析的产电性能,本论文首先分别在总摩尔浓度不变和总离子强度不变的条件下,改变二价离子在溶液中的比例,研究了不同组成比例的电解质溶液对离子交换膜电化学特性的影响;研究表明,Mg²⁺的存在会显著增大CEM膜本身电阻,SO₄^2-的存在会增大AEM膜本身电阻,但增大效果不如Mg²⁺对于CEM那样显著,且随着二价离子比例的升高,影响效果进一步加剧。然后进一步考察了电解质溶液的运行条件（温度、流速）对膜本身及其界面层电化学特性的影响,结果表明,电解质溶液的流速不会对膜本身阻值造成影响,但增大流速会显著降低扩散边界层的电阻电容;改变温度会由于改变溶液中离子迁移速率和膜内固定电荷基团的离子传输功能,导致膜及其界面层电阻减小,但改变温度对于离子交换膜界面层电容没有太大影响。以不同组成的二价离子和NaCl的混合溶液为运行溶液,考察了不同二价离子对阴、阳离子交换膜电化学特性的影响,然后在此基础上进行RED产电实验,考察不同二价离子对RED装置电阻的影响和RED产电效率的影响。并采用了电化学阻抗谱法对RED装置的欧姆电阻和非欧姆电阻进行了表征。研究表明,Ca²⁺、Mg²⁺均会增大阳离子交换膜本身膜阻及其界面电阻,且对于膜阻和双电层电阻Ca²⁺引起的增大效果大于Mg²⁺,但对于扩散边界层电阻的影响Ca²⁺小于Mg²⁺;SO₄^2-会增大阴离子交换膜本身膜阻及其界面电阻。二价离子对于离子交换膜界面层也会产生影响且与二价离子在溶液中的含量有关,二价离子比例越高影响效果越明显。产电实验的结果表明,在总离子强度不变的前提下,二价离子均会降低RED装置的OCV,产生影响的大小顺序为SO₄^2->Ca²⁺>Mg²⁺;二价离子均会增大RED装置的内阻,产生影响的大小顺序为Mg²⁺>Ca²⁺>SO₄^2-;对装置最大功率密度P_d产生影响的大小顺序为Mg²⁺>Ca²⁺>SO₄^2-,但随着二价离子含量上升,二价离子对P_d产生的影响逐渐接近一致。本论文考察了外界运行条件（浓稀侧溶液的盐度、浓稀侧溶液的流速）对RED装置产电性能的影响,研究发现浓稀侧溶液的盐度和流速都会对反向电渗析装置的产电性能产生较大影响,并通过上述实验得到最佳运行条件:浓稀侧溶液的浓度比例要适宜,浓侧流速为稀侧流速的0.8倍。