燃料動力電池的工作原理

燃料動力電池是用一種特定的燃料，通過一種質子交換膜（pEMprotonExchangeMembrane）和催化層（CLCatalystLayer）而出現電流的一種裝置，這種電池只要外界源源不斷地供應燃料（例如氫氣或甲醇），就可以供應持續電能。它的工作原理，是利用一種叫質子交換膜的技術，使氫氣在覆蓋有催化劑的質子交換膜用途下，在陽極將氫氣催化分解成為質子，這些質子通過質子交換膜到達陰極，在氫氣的分解過程中釋放出電子，電子通過負載被引出到陰極，這樣就出現了電能。

在陽極經過質子交換膜和催化劑的用途，在陰極質子與氧和電子相結合出現水。也就是說燃料動力電池內部的氫與空氣中的氧進行化學反應，生成水的過程，同時出現了電流，也可以理解為是電解水的逆反應。

燃料動力電池在陽極除供應氫氣外，同時還收集氫質子（H＋），釋放電子；在陰極通過負載捕獲電子出現電能。質子交換膜的功能只是允許質子H＋通過，并與陰極中的氧結合出現水。這種水在反應過程中的溫度用途下，以水蒸氣的形式散發在空氣中（對汽車用的大功率燃料動力電池就要設置水的回收裝置）。注意，用氫作燃料動力電池所生成的是純凈水可以飲用，而用甲醇作燃料生成的水溶液中可能出現甲醛之類有毒物質不能飲用。根據上述燃料動力電池的工作原理，只要不斷地補充燃料，燃料動力電池就能不間斷地運行，供應電能。目前已有公司開發出筆桿形的小管裝載燃料的燃料動力電池（類似于打火機形式），不過裝載燃料的小管須經常更換，就容易使電極中的催化劑鉑（ptpLaTInum）和釕（RuRuthenium）的粒子凝聚，性能發生老化，以致減少燃料動力電池的壽命，目前正在改進中。