Prinsip asas dan pembangunan sel bahan bakar
Sel bahan api ialah peranti penukaran tenaga. Ia berdasarkan prinsip elektrokimia, iaitu prinsip kerja bateri utama. Tenaga kimia yang tersimpan dalam bahan api dan oksidator secara otomatik ditukarkan menjadi tenaga elektrik, dan proses sebenar adalah reaksi redoks. Sel bahan api terutamanya terdiri daripada empat bahagian, iaitu anod, katoda, elektrolit, dan litar luaran. Gas bahan bakar dan gas pengoksidaan masing-masing diperkenalkan dari anod dan katod sel bahan bakar. Gas bahan bakar memancarkan elektron pada anoda, dan elektron dijalankan ke katoda melalui litar luar dan digabungkan dengan gas pengoksidaan untuk menghasilkan ion. Di bawah tindakan medan elektrik, ion-ion itu berpindah ke anoda melalui elektrolit, bertindak balas dengan gas bahan api, membentuk gelung, dan menghasilkan arus elektrik. Pada masa yang sama, sel bahan bakar menjana haba tertentu disebabkan oleh tindak balas elektrokimia sendiri dan rintangan dalaman bateri. Katoda bateri, selain melakukan elektron, juga bertindak sebagai pemangkin untuk reaksi redoks. Apabila bahan api adalah hidrokarbon, anod diperlukan untuk mempunyai aktiviti pemangkin yang lebih tinggi. Anodes dan katod biasanya berliang untuk memudahkan laluan gas tindak balas dan pelepasan produk. Elektrolit berfungsi untuk memindahkan ion dan memisahkan gas bahan api dan gas pengoksidaan. Untuk menghalang pencampuran kedua-dua gas, litar pintas dalaman bateri disebabkan, dan elektrolit biasanya merupakan struktur padat.