Prinsip dasar dan pengembangan sel bahan bakar
Sel bahan bakar adalah perangkat konversi energi. Ini didasarkan pada prinsip elektrokimia, yaitu prinsip kerja baterai primer. Energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar dan oksidan secara isoterm diubah menjadi energi listrik, dan proses yang sebenarnya adalah reaksi redoks. Sel bahan bakar terutama terdiri dari empat bagian, yaitu anoda, katoda, elektrolit, dan sirkuit eksternal. Gas bahan bakar dan gas pengoksidasi masing-masing dimasukkan dari anoda dan katoda sel bahan bakar. Gas bahan bakar memancarkan elektron pada anoda, dan elektron dilakukan ke katoda melalui sirkuit eksternal dan dikombinasikan dengan gas pengoksidasi untuk menghasilkan ion. Di bawah aksi medan listrik, ion bermigrasi ke anoda melalui elektrolit, bereaksi dengan bahan bakar gas, membentuk loop, dan menghasilkan arus listrik. Pada saat yang sama, sel bahan bakar menghasilkan sejumlah panas karena reaksi elektrokimia dan ketahanan internal baterai. Katoda baterai, selain melakukan elektron, juga bertindak sebagai katalis untuk reaksi redoks. Ketika bahan bakar adalah hidrokarbon, anoda harus memiliki aktivitas katalitik yang lebih tinggi. Anoda dan katoda biasanya berpori untuk memfasilitasi keluarnya gas reaksi dan pelepasan produk. Elektrolit berfungsi untuk mentransfer ion dan memisahkan bahan bakar gas dan gas pengoksidasi. Untuk memblokir pencampuran kedua gas tersebut, korsleting internal baterai disebabkan, dan elektrolit biasanya merupakan struktur padat.