燃料电池是一种 将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。它利用水的电解的逆反应，类似于一个“发电机”，通过连续供给燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气），发生电化学反应产生电流。燃料电池具有能量转换效率高、可靠性高、无噪声、无尘埃、无辐射等特点，是一种清洁的能源。
燃料电池的工作原理如下：
氢气供应：
氢气被输送到燃料电池的负极。
氧化剂供应：
氧气被输送到燃料电池的正极。
电化学反应：
在负极，氢气在催化剂的作用下分解成两个质子（H+）和两个电子（e-）。质子穿过电解质膜到达正极，电子则通过外部电路形成电流。
水生成：
在正极，氧气与质子和电子结合生成水分子。
能量转换：
通过这一系列反应，化学能直接转换为电能。
燃料电池的类型多样，包括碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固态氧化物燃料电池（SOFC）以及直接甲醇燃料电池（DMFC）等。
燃料电池的应用广泛，从小型设备如手机、笔记本电脑到大型发电厂，其高效、清洁的特性使其成为未来能源发展的重要方向。例如，波音公司已成功试飞氢燃料电池为动力源的小型飞机，展示了其在航空领域的应用潜力。