开发利用太阳能、风能等可再生能源以缓解对传统化石燃料的依赖是实现环境恢复和经济可持续发展的良性战略。为了克服太阳能和风能的间歇性和波动性,迫切需要具有成本效益的能源转换和储存技术。在众多的储能技术中,由于具有独特的结构、高灵活性、低成本和高安全性等特点,氧化还原液流电池（RFB）是最具应用前景的技术之一,在可再生能源储能领域有着巨大的应用潜力。然而,传统的基于无机氧化还原物种的液流电池的开发与应用因其毒性、腐蚀性和成本等方面的不足而受到限制。有机氧化还原材料具有成本低廉、环境友好且可通过分子结构设计来调控其电化学性能等优点。因而,近年来基于有机氧化还原材料的液流电池受到了广泛的研究关注。另外,组合了固态电极和液流电极的混合液流电池（HFB）被提出以进一步提升液流电池的能量密度。电活性的蒽醌化合物/聚合物因其良好的电化学可逆性、多电子转移反应动力学、环境友好和大规模生产的可能性,有望成为液流电池理想的储能材料。本论文中,我们合成了具有电化学活性的蒽醌基吡咯聚合物,作为阳极活性材料,进一步与不同的液流阴极组合组建水系有机混合液流电池,系统考察了其单池性能和循环稳定性。本论文的主要研究内容如下:（1）经由电化学聚合制备了一种新型的含氧化还原活性蒽醌单元的共轭聚合物聚吡咯蒽醌（e-PAQPy）,并进一步通过核磁共振、液相色谱和凝胶色谱等手段表征了e-PAQPy的结构与物性。通过电化学手段研究了e-PAQPy在水溶液体系中的电化学性质。e-PAQPy在酸性体系中显示出可逆的电化学动力学和高的循环稳定性,且e-PAQPy在0.5 M H2SO4中的平衡电位为0.064 V（vs SHE）。（2）系统研究了一种高电位有机活性电解质紫尿酸（VA）的物性和电化学性质。VA在酸性水溶液中的溶解度约为0.05 M。VA及其氧化态在水溶液体系中具有极长的半衰期,揭示其高的化学稳定性。VA在酸性溶液中的标准电位为1.137 V（vs SHE）,而在中性溶液中则为约0.961 V（vs SHE）。而且VA在酸性和中性电解质体系中均显示了良好的电化学可逆性。在此基础上,我们组合e-PAQPy阳极与VA液流阴极,设计组建了e-PAQPy//VA酸性水系混合液流电池,考察了其单池性能与循环稳定性,并探究电池性能衰减的可能机理。（3）以e-PAQPy为固态阳极,4,4-二羟基联苯磺化物（4,4-BPTS）为液流阴极,设计组建了e-PAQPy//4,4-BPTS酸性水系混合液流电池。进一步考察了其单池性能与循环稳定性。实验结果显示e-PAQPy阳极在2 M H2SO4中表现出良好的倍率性能和优异的循环稳定性。e-PAQPy//4,4-BPTS电池的开路电压为约0.9V,在0.2 A g-1时的放电比容量为124 m Ah g-1,约为其理论比容量的62.7%,揭示了其较高的材料利用率。电池在100%SOC下的功率密度达到2.92Wg-1。此外,在100个充放电循环后,电池容量基本保持不变,揭示了其极其优秀的循环稳定性。（4）以e-PAQPy为固态阳极,K4Fe（CN）6为液流阴极,设计组建了e-PAQPy//K4Fe（CN）6碱性水系混合液流电池。e-PAQPy//K4Fe（CN）6电池在2A g-1时的放电比容量为103.6 m Ah g-1,约为其理论比容量的52.4%。此外,电池还展现了较高的倍率性能和优异的循环稳定性。（5）通过磺化反应,在聚吡咯蒽醌上引入水溶性的磺酸基团,合成了磺化聚吡咯蒽醌（e-PAQPyS）。在1 M H2SO4中,e-PAQPyS表现出良好的电化学可逆性和优异的稳定性。