原標題：電解槽： 我們如何通過將電力傳遞到化學品來制造燃料？

燃料電池是一種將燃料（如氫氣、甲醇等）的化學能直接轉化成電能的化學電源。它的工作原理主要基于電化學原理，通過電解質使氫氧（或其他燃料和氧化劑）發(fā)生電化學反應，產(chǎn)生電位差，從而形成低壓直流電輸出。

以下是關于燃料電池工作原理的詳細解釋：

1. 組成結構：

• 燃料電池主要由三部分組成，即電極（包括陽極和陰極）、電解質隔膜和外部電路（集電器）。

• 電極一般為多孔結構，以增加參與反應的電極表面積，提高燃料電池的實際工作電流密度與降低極化作用。

2. 反應原理：

• 以氫-氧燃料電池為例，氫分子在正極催化劑作用下被離解成為氫離子（H?）和電子（e?），氫離子穿過燃料電池的電解質層向負極方向運動，電子則通過外部電路流向負極。

• 在電池負極，氧氣在負極催化劑作用下離解成為氧原子（O），與通過外部電路流向負極的電子和燃料穿過電解質的氫離子結合生成穩(wěn)定結構的水（H?O），完成電化學反應并放出熱量?！?/span>

1. 主要燃料：

• 燃料電池所使用的燃料十分廣泛，如天然氣、石油、甲醇、液氨、肼、烴、氫等。這些燃料經(jīng)過“燃料改質裝置”分離出氫后，進入電池本體參與反應。

2. 效率：

• 燃料電池理論上可在接近100%的熱效率下運行，具有很高的經(jīng)濟性。然而，由于技術因素的限制，實際運行中燃料電池的總的轉換效率多在45%～60%范圍內。如果考慮排熱利用，其效率可達80%以上。

3. 優(yōu)勢：

• 燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術之一。

總的來說，燃料電池通過電化學反應直接將燃料的化學能轉化為電能，其高效、清潔、環(huán)保的特點使其在未來能源領域具有廣闊的應用前景。