氫燃料電池的原理是什么

氫燃料電池的原理是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。

具體來說，給燃料電池的負極提供氫氣，正極提供氧氣，正負極之間有一層特殊的膜。在催化劑作用下，氫原子外層電子游離，變成獨立電子和氫離子。由于這層膜只允許氫離子通過，電子被阻擋在膜外，導致膜一側電子聚集。若在電子聚集處接導線到正極，電子在電壓驅使下流動，形成電流。透過膜的質子與正極的氧反應生成水并放出熱量。

電極反應為：陽極（負極）H? → 2H? + 2e?，陰極（正極）1/2O? + 2H? + 2e? → H?O，電池反應H? + 1/2O? → H?O。其基本原理是電解水的逆反應。

氫燃料電池與干電池、蓄電池不同，后者是儲能裝置，而氫燃料電池是像發電廠一樣的發電裝置。

氫燃料電池的電極采用特制多孔性材料，這不僅要為氣體和電解質提供大接觸面，還要對化學反應起催化作用。

氫燃料電池工作時，燃料和氧化劑不是貯存在電池內，而是貯存在外部貯罐中。當工作時，需要系統不間斷輸入燃料和氧化劑用以發電，同時排出反應產物。氫燃料電池中的反應式為：陽極反應式、陰極反應式以及總反應式。氫燃料電池的電化學反應在膜電極中發生，電解質將兩個半反應分開，氫離子在電解質內遷移，電子在外電路定向流動，形成總的電回路。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）