燃料电池的工作原理

【专家解说】：燃料电池是一种化学电池，由于它的工作物质主要是可燃性气体——氢，因而它被称为燃料电池。它利用物质发生化学反应时释放的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如铅蓄电池、锰干电池等是类似的。但是，它工作时可以不添加燃料，长时间连续进行工作，不像原电池那样，电池中的化学物质完全进行过化学反应后，也就寿终正寝了。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，现在正发展成为直接使用固体的电解质。在工作时向负极供给燃料(氢)，向正极供给氧化剂(空气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。利用这个原理，燃料电池便可以工作时源源不断地向外部输电，所以也可称它为一种“发电机”。