为什么“燃料”在电池中能发电

有一种电池叫燃料电池，很多人对这个名字不太理解：这种装置所用的燃料在哪里？它和普通电池有什么不一样？

燃料电池

燃料电池的工作原理

说到燃料电池中的“燃料”，当然不同于生活中通过燃烧产生能量的煤、油、气等传统燃料。你听说过基础化学中的“水电解”反应吗？它是指如果让强大的电流从水中经过，水便会分解为氢和氧。燃料电池的原理正好和水电解过程相反，是通过特殊的装置，使氢和氧发生反应，产生电能。其中，氢和氧就是产生电能的“燃料”，当然，它们的化学反应并不发生燃烧。燃料电池产生能量的过程，既不像火力发电那样通过燃烧煤炭产生的热量来转换成电能，也不像普通电池那样一次性装填化学反应物质（化学反应结束电池就没电了），和蓄电池或锂电池反复充电的方式也不同。实际上，燃料电池并不能“储电”，它更像是一个可大可小的“发电站”。只要源源不断地为燃料电池输入燃料——氢（或其他燃料）和氧，氢和氧反应形成水的过程中，会伴随着带电粒子的移动，从而就能持续地输出电能。水中有大量的氢，空气中有大量的氧，这两种“燃料”可以说是取之不尽、用之不竭。因此，燃料电池的燃料是可持续再生的，其发电后所产生的水还可以不断地循环利用，从中再提取氢燃料。

燃料电池的内部结构

燃料电池除了方便家庭等小型用电户单独使用，还具有许多优点。例如，它直接将化学能转化为电能，能量转换效率要比火力发电、核能发电高得多，可达到45%～60%；燃料电池没有任何机械振动和噪声，也不会排放有害气体；相比其他供电方式，燃料电池在短短数秒钟内就能达到最大的额定功率，“即输即用”的本领可让人们免除苦苦等待电池充电的烦恼。

当然，燃料电池的研制是一项高新技术，其中制氢和贮氢更是关键，这使得燃料电池的价格还比较昂贵。不过，随着新技术的发展，可以相信，燃料电池作为一种新兴的电能供给方式，一定会在不久的将来更多地应用于人们的生活中，为人们带来更多便利。（王令朝）

应用于汽车中的燃料电池