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燃料电池是一种电化学装置，可将气态燃料（通常是氢）的化学能直接转化为电能。这一过程发生在反应室或 “电池 ”中（图 1）。当氢作为燃料时，过程类似于反向电解。在电解过程中，电能将水分成氢气和氧气，在阴极产生氢气，在阳极产生氧气，氢氧比例为 2:1（H₂O）。相反，在氢燃料电池中，氢与氧气（来自空气或纯氧）结合产生电流，唯一的副产品是水和热量。