燃料电池的原理及应用领域有哪些？

燃料电池是一种电化学发电装置，其能量转换效率高，且不需要经过卡诺循环。燃料电池的工作原理相对简单，主要包括燃料氧化和氧气还原两个电极反应及离子传输过程。当以氢气为燃料，氧气为氧化剂时，燃料电池的阴阳极反应和总反应分别为：阳极：H2 → 2Ｈ＋＋2ｅ-；阴极：1/2 O2＋2Ｈ＋＋2ｅ-→Ｈ2O；总反应：H2＋1/2Ｏ2 →H2O。其中，Ｈ2通过扩散达到阳极，在催化剂作用下被氧化成和ｅ-，此后，Ｈ 通过电解液到达阴极，而电子则通过外电路带动负載做功后也到达阴极，从而与O2发生还原反应(ORR)。

燃料电池的应用领域非常广泛，包括便携式电源、固定电源和交通动力电源等。燃料电池作为通讯网络设备、物流和机场地勤的备用电源市场份额増长了214％。此外，燃料电池还可以应用于兆瓦级发电站，为偏远地区提供独立电站等。