燃料电池是一种直接将储存在燃料中的化学能转化成电能的电化学设备。燃料电池技术不需要经过燃料燃烧这一中间步骤，不受卡诺循环的限制，因此具有高效的能量转化效率，并且运行过程安静，没有噪音；另外，燃料经过燃料电池利用和转化后生成水和二氧化碳，具有清洁无污染的特点。
经过近两百年的发展，燃料电池在燃料种类、电解质类别、操作温度区间、电池使用场合等方面变得多样化，因此形成了不同的燃料电池分类。常见的分类是根据电解质材料的类别来分类，主要分为五大类，分别是碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，AFC）、质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）、磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）和固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）。目前，全球的主要研究热点是质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池。质子交换膜燃料电池采用Nafion膜（全氟磺酸膜）为隔膜，酸性电解质溶液中的质子为载流子，通常以纯氢气为燃料，产物为水，具有操作温度低（80-100 oC），清洁无污染的特点。固体氧化物燃料电池是一种全固态电池，其电解质和电极材料均为固体氧化物，操作温度一般为500-1000 oC。固体氧化物燃料电池由于具有诸多优点而引起广泛关注。 |