氢燃料电池的原理是什么

氢燃料电池的原理是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。

具体来说，给燃料电池的负极提供氢气，正极提供氧气，正负极之间有一层特殊的膜。在催化剂作用下，氢原子外层电子游离，变成独立电子和氢离子。由于这层膜只允许氢离子通过，电子被阻挡在膜外，导致膜一侧电子聚集。若在电子聚集处接导线到正极，电子在电压驱使下流动，形成电流。透过膜的质子与正极的氧反应生成水并放出热量。

电极反应为：阳极（负极）H₂ → 2H⁺ + 2e⁻，阴极（正极）1/2O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → H₂O，电池反应H₂ + 1/2O₂ → H₂O。其基本原理是电解水的逆反应。

氢燃料电池与干电池、蓄电池不同，后者是储能装置，而氢燃料电池是像发电厂一样的发电装置。

氢燃料电池的电极采用特制多孔性材料，这不仅要为气体和电解质提供大接触面，还要对化学反应起催化作用。

氢燃料电池工作时，燃料和氧化剂不是贮存在电池内，而是贮存在外部贮罐中。当工作时，需要系统不间断输入燃料和氧化剂用以发电，同时排出反应产物。氢燃料电池中的反应式为：阳极反应式、阴极反应式以及总反应式。氢燃料电池的电化学反应在膜电极中发生，电解质将两个半反应分开，氢离子在电解质内迁移，电子在外电路定向流动，形成总的电回路。

（图/文/摄：太平洋汽车 整理于互联网）