燃料电池原理 最具发展前景的新能源方式

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燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。那么，燃料电池原理是怎样的呢?燃料电池原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。

燃料电池(FuelCell),是一种发电装置,但不像一般非充电电池一样用完就丢弃,也不像充电电池一样,用完须继续充电,燃料电池正如其名,是继续添加燃料以维持其电力,所需的燃料是「氢」,其之所以被归类为新能源,原因就在此。燃料电池的运作原理,也就是电池含有阴阳两个电极,分别充满电解液,而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成。

氢气由燃料电池的阳极进入,氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用,使得阳极的氢原子分解成两个氢质子(proton)与两个电子(electron),其中质子被氧『吸引』到薄膜的另一边,电子则经由外电路形成电流后,到达阴极。在阴极催化剂之作用下,氢质子、氧及电子,发生反应形成水分子,因此水可说是燃料电池唯一的排放物。燃料电池所使用的「氢」燃料可以来自于任何的碳氢化合物,例如天然气、甲醇、乙醇(酒精)、水的电解、沼气…等等。由于燃料电池是经由利用氢及氧的化学反应,产生电流及水,不但完全无污染,也避免了传统电池充电耗时的问题,是目前最具发展前景的新能源方式,如能普及的应用在车辆及其它高污染之发电工具上,将能显著改善空气污染及温室效应。

原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。

电极应为：负极：H2+2OE-→2H2O

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