液流电池由于其能量和功率可以独立地输出，因此非常适合用于电网的规模储能。而锂离子浆料电池则进一步突破了液流电池对于活性材料溶解度的限制，具有更高的能量密度。本文以钛酸锂（LTO）和磷酸铁锂（LFP）为研究对象，对浆料制备方法、电化学性能进行了深入研究。LTO因其易得性、尺寸稳定性以及高安全性、极长的循环寿命和环境友好性而特别具有吸引力。而LFP具有平坦的电压平台（3.4V vs Li+/Li），固有的热安全性、环保特性，并且自然环境中含有大量的铁资源，因此被认为是电动汽车（EV）和混合电动汽车（HEV）所用电池的最佳正极材料。本文主要研究开发具有连续导电网络的高稳定性悬浮浆料电极，从而为浆料电池提供高效率和长循环性能。通过组装纽扣半电池并以静态模式和测试，使用LTO（负极）和LFP（正极）验证了悬浮浆料设计的可行性。具体研究内容如下：（1） 液流电池由于其设计、制造和控制的便利性，是大型储能设备最有前途的候选之一，但其能量密度还有待提高。锂离子悬浮电极通常由电解液、活性物质和其他添加剂组成，由于其单位体积内的活性物质含量较高，是提高液流电池能量密度的有效途径。但遗憾的是，由于普通电极材料密度大、悬浮体导电网络差等原因，很难获得稳定的悬浮电极。在本研究中，我们成功地利用聚乙烯氧化物（PEO）和碳纳米管（CNTs）制备了稳定的LTO悬浮型负极浆料，其中PEO通过分子内斥力稳定了负极浆料，CNT则构建了一个完整的导电网络。在0.5C倍率下，该负极浆料具有较高的可逆容量，大于140mAh/g，并且在200个循环中保持80%以上的初始容量，这在以前的研究工作中从未实现过。该策略也有望适用于其他悬浮电极的设计，例如石墨和LiFePO4，它们对高能量密度锂离子浆料电池的发展具有启发性。（2） 采用与上述工作类似的策略，使用PEO和科琴黑（KB）制备了高度稳定的LFP电极浆料，电池在0.5C的倍率下发挥出超过155mAh / g的容量，在循环200圈之后容量保持率可达80%。 （3） 使用三乙二醇二甲醚（G3）和四乙二醇二甲醚（G4）电解液制备了基于LFP的正极浆料。G3、G4可与等摩尔的双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）形成溶剂化离子液体（SIL），课题组前期的研究工作表明，将SIL采用碳酸甲乙酯（EMC）稀释后，得到锂盐浓度约为1M的电解液，其仍具有良好的电化学性能，且高、低温综合性能优于碳酸酯电解液。因此，本论文也将其用于了浆料电池的研究。在这项工作中，借助于碳纳米管（CNT）和科琴黑（KB）成功地制备了高度稳定的LFP悬浮正极浆料，它们的综合作用建立了导电网络。在0.5C的倍率下，发挥出的可逆容量超过155mAh / g，在循环200圈后容量保持率可达74.19％。总之，本论文通过导电剂、分散剂、电解液等方面的优化，制备得到了3种可用于锂离子液流电池的浆料电极，其均具有较好的物理与电化学稳定性，并在扣式电池中表现了较优的性能。本论文的工作为锂离子浆料电池的开发奠定了一定的实验与理论基础。