燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，其工作原理与传统的燃烧过程截然不同。燃料电池的核心在于其能够高效且清洁地产生电力，而不会像化石燃料那样产生大量的二氧化碳和其他污染物。这一特性使得燃料电池成为一种极具潜力的清洁能源技术。
燃料电池主要由阳极、阴极和电解质三部分组成。工作时，燃料（通常是氢气）在阳极被氧化，产生电子和正离子。这些电子通过外部电路流向阴极，形成电流，从而实现电能的输出。同时，正离子穿过电解质到达阴极，在那里与从外部电路流入的电子结合，与氧气反应生成水，这是唯一的副产品。整个过程中，化学能直接转化为电能，效率高且无污染。
燃料电池的应用范围广泛，包括便携式电源、汽车动力系统以及固定电源等领域。随着技术的进步和成本的降低，燃料电池有望在未来能源结构中扮演更加重要的角色。