為了了解它的價值，讓我們分別研究一下“燃料”和“電池”這兩個詞。
 

　　為了利用煤或者石油這樣的燃料來發(fā)電，必須先燃燒煤或者石油。它們?nèi)紵龝r產(chǎn)生的能量可以對水加熱而使之變成蒸汽，蒸汽則可以用來使渦輪發(fā)電機在磁場中旋轉(zhuǎn)。這樣就產(chǎn)生了電流。換句話說，我們是把燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓蟀褵崮苻D(zhuǎn)換為電能。在這種雙轉(zhuǎn)換的過程中，許多原來的化學能浪費掉了。然而，燃料非常便宜，雖有這種浪費，也不妨礙我們生產(chǎn)大量的電力，而無需昂貴的費用。還有可能把化學能直接轉(zhuǎn)換為電能，而無需先轉(zhuǎn)換為熱能。為此，我們必須使用電池。這種電池由一種或多種化學溶液組成，其中插入兩根稱為電極的金屬棒。每一電極上都進行特殊的化學反應，電子不是被釋出就是被吸收。一個電極上的電勢比另一個電極上的大，因此，如果這兩個電極用一根導線連接起來，電子就會通過導線從一個電極流向另一個電極。這樣的電子流就是電流，只要電池中進行化學反應，這種電流就會繼續(xù)下去。手電筒的電池是這種電池的一個例子。在某些情況下，當一個電池用完了以后，人們迫使電流返回流入這個電池，電池內(nèi)會反過來發(fā)生化學反應，因此，電池能夠貯存化學能，并用于再次產(chǎn)生電流。汽車里的蓄電池就是這種可逆電池的一個例子。在一個電池里，浪費的化學能要少得多，因為其中只通過一個步驟就將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。然而，電池中的化學物質(zhì)都是非常昂貴的。鋅用來制造手電筒的電池。如果你試圖使用足夠的鋅或類似的金屬來為整個城市準備電力，那么，一天就要花成本費數(shù)十億美元。
 

　　燃料電池是一種把燃料和電池兩種概念結(jié)合在一起的裝置。它是一種電池，但不需用昂貴的金屬而只用便宜的燃料來進行化學反應。這些燃料的化學能也通過一個步驟就變?yōu)殡娔?，比通常通過兩步方式的能量損失少得多。于是，可以為人類提供的電量就大大地增加了。
 

　　目前，燃料電池按電解質(zhì)劃分已有6個種類得到了發(fā)展，即堿性燃料電池（Alkaline Fuel Cell,AFC）、磷酸鹽型燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC）、固體氧化物型燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）、固體聚合物燃料電池（Solid Polymer Fuel Cell,SPFC,又稱為質(zhì)子交換膜燃料電池，Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）、及生物燃料電池（BEFC）。按工作溫度它們又分為高、中、低溫型燃料電池。工作溫度從室溫到373K(100℃)的為常溫燃料電池，如SPFC；工作溫度在373K(100℃)～573K(300℃)之間的為中溫燃料電池，如PAFC；工作溫度在873K(600℃)以上的為高溫燃料電池，如MCFC和SOFC。
 

　　燃料電池實質(zhì)上是以控制氫彈爆炸的觀念設(shè)計，太空船上的燃料電池是用來聚集星際旅行之間的氫氣所產(chǎn)生的能量之用。太空船的太陽能板所聚集的電磁和太陽能將會轉(zhuǎn)換成電能，而電能會用來慢慢地將存放在燃料電池內(nèi)的氫置換成燃料。燃料電池也內(nèi)含了一小部份受控制量的可進行核分裂的物質(zhì)，這些物質(zhì)依序用來與氫核進行核反應。核反應在燃料電池內(nèi)進行，在太空旅程中提供高能量并加速離子引擎來推進太空船。在最后的旅程階段，燃料電池提供了燃料火箭動力所需的氫。這整個過程受控在強大的電磁下，它能提供能量并且避免過量的能量外泄導致反應爐核心融毀。核反應的一項副產(chǎn)物——熱能，則被燃料電池的外壁吸收并轉(zhuǎn)換成供給電腦、維生系統(tǒng)和其他必要功用的電能。
 

　　經(jīng)過多年的探索，最有望用于汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負極，經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個電子被分離出來，這兩個電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負極供應氫，并及時把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。
 

　　世界上最小的燃料電池——直徑只有3毫米
 

　　美國科學家最近研制出世界上最小的燃料電池，這種電池的直徑只有3毫米，可以產(chǎn)生0.7伏的電壓并能持續(xù)供電30個小時，這種燃料電池可以在不消耗電的情況下發(fā)電，它由四個部分組成。上一層是儲水池，下層是一個裝有金屬氫化物的燃料堂，中間以一層薄膜隔開，在金屬氫化物的燃料堂下放，還有一組電極。薄膜上還有許多小孔，使得儲水池中的水分子可以以水蒸氣的形式進入燃料堂，水分子進入燃料堂后，與金屬氫化物發(fā)生生化學反應幷產(chǎn)生氫氣。氫氣隨之會充滿整個燃料堂，幷向上沖擊薄膜。阻止水流繼續(xù)流入，然后氫氣會在燃料堂下層的電極處發(fā)生化學反應，形成電流。
 

　　新電池體積非常的小，規(guī)模為 3x3x1毫米。而且沒有重力。其表現(xiàn)張力可以控制水流，這意味著即使處于移動的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠很好的工作。因此它最適用于一些小電器。現(xiàn)在，這種電池可以產(chǎn)生0.7伏電壓和一毫安電流，電燃料可以持續(xù)30小時左右。