大规模高效储能技术在可再生能源的规模化利用过程中占据着十分重要的地位。与其他储能技术相比,全钒液流电池有很多优势,它设计灵活、可以避免电解液交叉污染、安全性高和环境友好。全钒液流电池中的电压损失主要有欧姆损失、电荷转移损失和传质损失。随着新电池结构和电极材料的迅速发展,传质损失已成为进一步提高液流电池功率密度的限制因素。在传质过程中,反应离子只有通过电极表面假想的扩散层,才能参与电极反应,描述这一环节的重要指标是传质系数。同时传质系数是液流电池数值模拟中的一个重要参数。本文对传质系数进行研究,对进一步优化电极材料结构和流道结构具有一定的指导意义和参考价值。本文对现有的液流电池系统扩散层传质系数的影响因素研究进行全面梳理和比较,发现目前工作还存在以下几点不足:传质系数的测量方法存在局限性;对传质系数的影响因素研究较少,尚缺乏表面形貌、含氧官能团和蛇形流道中流道方向对传质系数影响的研究。针对以往研究的不足,本文的研究内容主要分为三部分。首先本文在ButlerVolmer方程的基础上,建立了传质系数的拟合模型。其次,本文对电极材料进行预处理后,得到只有表面形貌发生变化和只有含氧官能团数量发生变化的材料,基于实验和拟合的结果,研究表面形貌和含氧官能团对传质系数的影响。最后,本文基于蛇形流道设计了相对垂直流动、相对45°流动和相对平行流动的流道,基于实验、拟合和模拟的结果,研究蛇形流道中流道方向对传质系数的影响。（1）本文第一部分建立了一种基于电化学—传质主导区的传质系数拟合模型,基于该模型,可以拟合出全钒液流电池在高流速、高反应物浓度下的传质系数。（2）本文的第二部分通过对电极材料进行预处理,得到只有表面形貌发生变化的电极材料和只有含氧官能团数量发生变化的电极材料。实验和拟合的结果表明,表面形貌和含氧官能团均会影响传质系数。表面形貌变化越大,单位体积传质系数越大。表面形貌对传质系数的影响取决于孔隙尺度,微米尺度的孔隙能够促进电池中的传质性能,纳米尺度的孔隙对传质性能无显著影响。对于含氧官能团数量,单位体积传质系数和传质系数均随着含氧官能团数量的增多而增加。（3）本文的第三部分基于蛇形流道设计了相对垂直流动流道、相对45°流动流道和相对平行流动的流道,使电解液流动方向与碳纤维方向呈不同的角度。实验、拟合和模拟的结果表明,单位体积传质系数和传质系数随着相对流动方向角度的增加而增加。相对垂直流动流道在四种流量下的单位体积传质系数值平均比相对平行流动流道的高8.36%。本文对全钒液流电池扩散层传质系数的影响因素进行了系统的研究,提出了新的传质系数拟合模型,对进一步优化电极材料结构和流道结构具有一定的指导意义和参考价值。