锌溴液流电池是一种大规模储能电池，相比传统铅酸电池锂离子电池等，把电解质存放在容器中，液流电池最大的特点是两极旁边均有单独存放电解质溶液的储罐，这样就意味着液流电池的容量可以很大，对于储能和扩容来说都非常有利。

有同学笑嘻嘻的问，那能不能用在我的手机上解决我的续航焦虑呢？能，只要在你的裤腰左右两边挂著两个小罐子直连手机，手机电池兴许可以用一个月，只是看起来有点傻。不过这也是液流电池的用途特点，即一般用在大型的储能上面。虽说也有无罐的凝胶液流电池，看起来和铅蓄电池差不多，但也失去了液流电池最大的优点。

锌溴电池也有着明显的缺点，比如该电池需要通过电磁泵来启动液体流动，所以需要辅助电源来启动电磁泵；由于储液罐一般比较大型，所以维修成本较高；涉及管道运输，所以需要额外的管道设计；大型液体反应往往有流速、浓度、压力分布不均而导致的种种问题。

早在2010年的重庆高考中就曾经考察过液流电池，不过彼时的题目平平无奇，因为电池构造是经过了简化，没有体现出液流电池液罐和多管道的特点，不如后来湖南题变态：

锌溴液流电池的原理和结构如图。简单来说，把两个罐子的电解质按照一定速率泵进电极，然后发生反应。

如果装置图有点抽象，那看一下实物图，红棕色的罐子显然是Br₂（充好电），最上面拧上几颗螺丝的白色长方体是电池：

左右的储液罐的电解质溶液几乎相同，都是ZnBr₂溶液。

先充个电，ZnBr₂溶液泵入右边后，Zn²⁺得电子成为Zn单质，附着在阴极板上。ZnBr₂溶液泵入进入左边后，Br⁻失去电子成为Br₂，Br₂与其它盐形成油状络合物沉积物在罐子下部，这样也能防止溴蒸汽扩散带来危害，两个罐子的电解质溶液不同也在于这个能形成络合物的盐。

然后放电，活泼金属作负极，所以附着在阴极板上的Zn负极反应：Zn-2e⁻=Zn²⁺，而罐子里的络合物沉积物携带着Br₂进入正极，发生反应：Br₂+2e⁻=2Br⁻，总反应：Zn+Br₂=2Br⁻+Zn²⁺。

由于两边的电解质溶液几乎一致，所以离子膜没有说一定要阳离子交换膜还是阴离子交换膜，不像全钒液流电池需要阻止钒离子相互串门。

液流电池的单个电池的内部构造大体如图：

罐子内的溶液液流入单电池，经过双极板分流，与电极充分接触并释放/吸收电子，电子在双极板汇集，形成电流，离子则在离子交换膜处交换，至此溶液完成了一次充/放电过程，流出电池组，回到罐子中。

双极板的功能比较多（下图），板上的沟壑是为了导流分流（把溶液打散），这样能够让溶液充分与电极接触；电子在板上汇集，所以起到汇集电流和导电的作用；另外，上面有多个螺丝孔位，把电极和离子膜像三明治一样压在中间后，用螺丝固定，所以起到了固定和支撑电池组的作用。

一个电池组就是若干伏特的电压，多个电池组串联后便能增大电压。

讲完单电池，我们可以看一下2021湖南高考题出现的锌溴液流电池，看起来要复杂得多;

这个图的复杂之处在于是由多电池组串起来的电池堆，没有经过简化，以及黑白图很难看清前后结构。

如下图是四电池串联组彩图，看起来清晰一点：

红色部分是半电极，和中间的“灰色”“白色”一样，灰色是Zn电极，白色是溴电极。

Br₂复合物就是Br₂的络合沉积物，放电时，Br₂复合物直接泵进去正极发生还原反应，生成Br⁻通过离子膜往负极移动，负极锌电极上的沉积Zn则失去电子发生氧化反应生成Zn²⁺，这样Zn²⁺和Br⁻就手拉手去左边的储液器，导致ZnBr₂浓度增加。

充电时则反过来，Zn²⁺得电子沉积在双极板上，Br⁻通过离子膜去到正极（阴极）区域失去电子形成溴络合沉积物，然后泵到右侧储液器沉在底部。

离子膜为何阳/阴离子膜都可以，上述已说明，因为两边的溶液成份几乎一样。

题目中的“双极性碳和塑料电极”是什么？做题之初，一直以为是两个电极的名称，后来猜想是一个东西的全称，即双极碳塑电极板，由石墨和PVC等高分子材料按比例制作，既保证导电性，也增加其耐腐蚀性。