燃料电池（英文名：Fuel Cell，FC）是一种能量转化装置，通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能，同时放出热量和生成水等产物，仅完成能量转换，而无能量储存功能。[1][3]燃料电池单电池的基本结构为电解质隔膜、电极和集电器；阳极是燃料电池的负极，发生氧化反应场所；阴极是燃料电池的正极，发生还原反应的场所；电解质隔膜起隔离燃料和氧化剂以及传导离子的作用；集电器用于收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等作用。[4][5][6] 燃料电池不受卡诺循环限制，能量转换效率高，可长时间持续运行，运行安全可靠，燃料来源丰富，绿色无污染，安全可靠，应用前景非常广阔，包括民用、商业和工业等固定领域发电，电子数码产品等便携领域的电源、交通运输领域动力装置。[2][8]但是，燃料电池制造成本、运行和使用价格昂贵以及耐久性和寿命低，因而难以商业推广。[9]此外，燃料电池采用氢气、天然气等可燃气体作为燃料，存在泄露、可燃和爆炸等特殊安全隐患。[10] 发展历史
1838年，德国化学家克里斯提安·弗里德里希·尚班（Christian Friedrich Schonbein）首次提出了燃料电池的原理，即利用氢气与氧气的氧化还原反应发电。1839年2月，英国物理学家威廉·格罗夫（William Robert Grove）根据尚班的理论设计了出了如今的磷酸燃料电池，并发表在《哲学与科学杂志》（Philosophical Magazine and Journal of Science）期刊上。[11]