什么是燃料电池
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学设备，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技能。因为燃料电池是经过电化学反响把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的约束，因而功率高;别的，燃料电池用燃料和氧气作为一起没有机械传动部件，故没有噪质料，排放出的有害气体很少;声污染。由此可见，从节约动力和维护生态环境的视点来看，燃料电池是最有发展前途的发电技能。
燃料电池的原理
燃料电池是一种能量转化设备，它是按电化学原理，即原电池作业原理，等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，因而实践进程是氧化复原反响。燃料电池首要由四部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子，电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场效果下，经过电解质迁移到阳极上，与燃料气反响，构成回路，发作电流。一起，因为自身的电化学反响以及电池的内阻，燃料电池还会发作必定的热量。电池的阴、阳南北极除传导电子外，也作为氧化复原反响的催化剂。当燃料为碳氢化合物时，阳极要求有更高的催化活性。阴、阳南北极一般为多孔结构，以便于反响气体的通入和产品排出。电解质起传递离子和别离燃料气、氧化气的效果。为阻挠两种气体混合导致电池内短路，电解质一般为细密结构。
燃料电池的组成结构
燃料电池的首要构成组件为：电极（Electrode）、电解质隔阂（ElectrolyteMembrane）与集电器（CurrentCollector）等。
1、电极
燃料电池的电极是燃料发作氧化反响与氧化剂发作复原反响的电化学反响场所，其功能的好坏关键在于触媒的功能、电极的资料与电极的制程等。
电极首要可分为两部分，其一为阳极（Anode），另一为阴极（Cathode），厚度一般为200－500mm；其结构与一般电池之平板电极不同之处，在于燃料电池的电极为多孔结构，所以规划成多孔结构的首要原因是燃料电池所运用的燃料及氧化剂大多为气体（例如氧气、氢气等），而气体在电解质中的溶解度并不高，为了进步燃料电池的实践作业电流密度与下降极化效果，故发展出多孔结构的的电极，以添加参加反响的电极表面积，而此也是燃料电池最初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。
现在高温燃料电池之电极首要是以触媒资料制成，例如固态氧化物燃料电池（简称SOFC）的Y2O3－stabilized－ZrO2（简称YSZ）及熔融碳酸盐燃料电池（简称MCFC）的氧化镍电极等，而低温燃料电池则首要是由气体分散层支撑一薄层触媒资料而构成，例如磷酸燃料电池（简称PAFC）与质子交流膜燃料电池（简称PEMFC）的白金电极等。
2、电解质隔阂
电解质隔阂的首要功能在分隔氧化剂与复原剂，并传导离子，故电解质隔阂越薄越好，但亦需顾及强度，就现阶段的技能而言，其一般厚度约在数十毫米至数百毫米；至于原料，现在首要朝两个发展方向，其一是先以石棉（Asbestos）膜、碳化硅SiC膜、铝酸锂（LiAlO3）膜等绝缘资料制成多孔隔阂，再浸入熔融锂－钾碳酸盐、氢氧化钾与磷酸等中，使其附着在隔阂孔内，另一则是选用全氟磺酸树脂（例如PEMFC）及YSZ（例如SOFC）。
3、集电器
集电器又称作双极板（BipolarPlate），具有搜集电流、分隔氧化剂与复原剂、引导反响气体等之功用，集电器的功能首要取决于其资料特性、流场规划及其加工技能。
燃料电池的长处
（1）燃料电池是经过燃料与氧化剂的化学反响直接将化学能转变成电能，没有中心的能量转化环节，因而这种发电方法能量转化功率可高达50％。还可收回发电进程中发作的余热。若把发作的余热再用于发电或供暖、供水等，归纳考虑功率能到达80％。
（2）燃料电池发电进程，机械部件很少，噪声低；化学反响的排出物首要是水蒸气等洁净的气体，不会污染环境。在环境污染日趋严重的今日，燃料电池的这个长处特别可贵。
（3）燃料电池中所运用的燃料，既但是天然气、煤气和液化燃料，也可所以甲醇、沼气甚至木柴。可根据不同区域的具体情况，选用不同的燃料用于燃料电池的发电体系，这可广开燃料来历途径，缓解动力严重。
（4）燃料电池从中止运转到再发动，输电才能上升速度快，并可在短时刻内添加和削减电力输出。因而将这种发电体系与其他输电网衔接运用最为有利，可随时弥补电网在用电顶峰时所需的部分电能。
（5）燃料电池自身为一个“组合体”，所用部件可事先在工厂出产，然后拼装；它的体积小，拆装都很便利，这可节约建电站的时刻。
