2  氢燃料电池水管理问题

氢燃料电池是一种消耗氢气和氧气并产生电能和水的能源装置，主要由阴极、阳极、阴阳极催化层、质子交换膜等部分构成。如图1所示，电池工作时，氢气进入阳极，并在阳极催化剂的作用下转化为氢离子和电子。氢离子经由质子交换膜移动到阴极，电子在电极内传递至负极集流板，经外电路负载流向阴极。电子在外电路形成电流，通过适当连接可向负载输出电能。质子通过质子交换膜到达阴极，电子则通过外电路到达阴极。空气则进入阴极，其中氧气在阴极催化剂的作用下与氢离子发生反应生成水，同时释放能量。在整个工作过程中除了水和热量之外，没有其他物质产生，且氢气与氧气不经过燃烧直接将化学能转化为电能，因此氢燃料电池是一种清洁高效的能源。