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2025年燃料电池研发与制造手册

第1章燃料电池基础理论与材料科学

1.1燃料电池工作原理与类型

燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，其核心原理是通过燃料（如氢气）与氧化剂（如氧气）在电极上发生氧化还原反应，产生电能。其基本反应式为：

$$\text{H}_2+\text{O}_2\rightarrow\text{H}_2\text{O}+\text{E}$$

其中，$\text{E}$表示电势差，是燃料电池的核心输出参数。燃料电池主要分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）和直接甲醇燃料电池（DMF