本发明属于储能液流电池技术领域，特别涉及一种正负极电解液不同pH值的双膜水相有机液流电池。采用两个离子膜(阳离子隔膜、阴离子隔膜)，以及三腔室(正半电池腔室、中间腔室和负半电池腔室)的结构，将正负极电解液分隔，有效抑制电化学寄生反应，提高电压窗口，构建具有高电压、高能量密度的水相有机液流电池体系。正极电解液包括儿茶酚基化合物、酸性助剂和水，负极电解液包括负极活性物质、碱性助剂和水。酸性正极溶液可以提高析氧副反应电位，碱性负极溶液可降低析氢副反应，以酸性溶液作为正极电解液，碱性溶液作为负极电解液，可有效抑制副反应发生，提高电池电压窗口，大幅提升电池功率密度，降低电池成本。