面向全钒液流电池（VFB）应用，通过将合成的支化聚苯并咪唑与1,4-丁基磺酸内酯反应，制备了理论磺化度分别为30%、40%、50%和60%的磺化支化聚苯并咪唑（sb-PBI）膜。其中，sb-PBI-50膜展现出优异的钒离子阻力(9.34×10^-9 cm²/min)、质子传导能力(2.05×10^-2 S/cm)和选择性（2.20×10～6 S·min/cm³）。将sb-PBI-50膜装配到VFB中，在80～280 mA/cm²电流密度下，其库仑效率（96.26%～98.35%）、电压效率（73.50%～90.19%）和能量效率（71.72%～86.82%）均高于商用Nafion 212膜。此外，在140 mA/cm²电流密度下，使用sb-PBI-50膜的VFB可稳定进行1170次充放电循环，且保持化学结构和微观形貌稳定，说明sb-PBI-50膜在VFB中具有好的应用潜力。