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工作原理相对简单,主要包括燃料氧化和氧气还原两个电极反应及离子传输过程。早期的燃料电池结构相对简单,只需要传输离子的电解质和两个固态电极。当以氢气为燃料,氧气为氧化剂时,燃料电池的阴阳极反应和总反应分别为:
阳极:H2→2H 2e-
阴极:1/2O2 2H 2e-→H2O
总反应:H2 1/2O2→H2O
其中,H2通过扩散达到阳极,在催化剂作用下被氧化成和e-,此后,H 通过电解液到达阴极,而电子则通过外电路带动负载做功后也到达阴极,从而与O2发生还原反应。