氢和燃料电池有什么关系？
简单地说，燃料电池(FC)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能有效转化为电能的发电装置。燃料和空气分别输入燃料电池，产生的电能非常惊人。对外，它有正负极和电解液，像蓄电池，但本质上，它不是“发电厂”，而是“发电厂”。燃料电池的概念是由G.R.Grove在1839年提出的，至今已有约160年的历史。
为了更好地理解燃料电池，我们有必要理解“燃料”和“电池”的概念。
氢能的应用我们前面提到过，为了使用煤或石油等燃料发电，必须先燃烧煤或石油。它们燃烧产生的能量可以加热水并将其变成蒸汽，蒸汽可以用来使涡轮发电机在磁场中旋转。这就产生了电流。换句话说，我们把燃料的化学能转化为热能，再把热能转化为电能。在这个双重转化过程中，浪费了大量的原始化学能。但是燃料很便宜，这种浪费并不妨碍我们产生大量的电力，所以不贵，也可以不先转化为热能，直接把化学能转化为电能。为此，我们必须使用电池。这种电池由一种或多种化学溶液组成，其中插入了两根称为电极的金属棒。每个电极上都会发生特殊的化学反应，电子要么被释放，要么被吸收。一个电极上的电势大于另一个电极上的电势，所以如果两个电极用导线连接起来，电子就会通过导线从一个电极流向另一个电极。这样的电子流就是电流，只要电池中有化学反应，这种电流就会持续下去。手电筒的电池就是这种电池的一个例子。在某些情况下，当电池用完时，人们迫使电流回流到电池中，电池就会反过来发生化学反应，因此电池可以储存化学能，并利用它重新产生电流。车上的电池就是这样一种可逆电池。在电池中，浪费的化学能要少得多，因为化学能转化为电能只需一步。然而，电池中的化学物质非常昂贵。锌被用来制造手电筒的电池。如果你试图使用足够的锌或类似金属来为整个城市准备电力，每天将花费数十亿美元。
燃料电池是一种结合了燃料和电池概念的装置。它是一种电池，但不需要昂贵的金属，只用廉价的燃料进行化学反应。这些燃料的化学能也是通过一步转化为电能的，这比通常通过两步的能量损失要小得多。因此，可以为人类提供的电量大大增加了。
燃料电池本质上是根据控制氢弹爆炸的理论设计的。飞船的太阳能电池板收集的电磁和太阳能将被转换成电能，用于将燃料电池中储存的氢气慢慢替换为燃料。燃料电池还包含少量可以进行核裂变的受控物质，这些物质反过来用于与氢核的核反应。核反应在燃料电池中进行，燃料电池在太空旅程中提供高能量，并加速离子发动机推进航天器。在旅程的最后阶段，燃料电池提供燃料火箭动力所需的氢气。整个过程由强大的电磁控制，可以提供能量，避免过多的能量泄漏导致反应堆堆芯熔化。热能是核反应的副产品，被燃料电池的外壁吸收，并转化为电能，用于计算机、生命支持系统和其他必要的功能。
燃料电池的结构和制造相对简单。人们可以从一个管道将燃料如含氢的天然气送入电池，从另一个管道将氧气或氧化剂送入电池；天然气中的氢气在微孔燃料电极上与氢氧化钾等碱性电解质反应，产生带正电荷的离子和电子。电子通过电路进入氧化剂侧的微孔电极，在该电极上与氧化剂和电解质发生还原反应，生成带负电荷的离子。这样，正负离子在电解液中结合，产生水蒸气，产生电。因此，只要不断向电池提供含有氢的燃料和氧化剂，并及时排出电极在反应过程中产生的化合物(水)，燃料产生的化学能就可以通过燃料电池直接转化为电能，这个过程称为电化学反应。
由于这一反应过程的唯一产物是水，避免了火电站产生的大量二氧化碳、二氧化硫等有害气体对环境的污染。与核电站不同，它们必须处理放射性核废料。
美国科学家最近开发出世界上最小的燃料电池，直径只有3毫米，可以产生0.7伏电压30小时。这种燃料电池不用消耗电能就能发电，它由四部分组成。上层是储水罐，下层是装满金属氢化物的燃料大厅，中间隔着一层薄膜，金属氢化物的燃料大厅下面有一组电极。薄膜上还有许多小孔，使储水箱中的水分子可以以水蒸气的形式进入燃料大厅，进入燃料大厅后，水分子与金属氢化物发生化学反应，产生氢气。氢气将充满整个燃料大厅，并向上冲击薄膜。停止水的流入，然后氢气会在燃料大厅下面的电极上发生化学反应，形成电流。