自制氫燃料電池

氫燃料電池能直接將氫氣和氧氣轉換成電能，副產品是水，因此對環境沒有任何污染。目前氫燃料電池主要被應用在需要高效、清潔電能的高技術裝備如航天器上。

下面讓我們花10分鐘，自己制作一個簡易氫燃料電池，學習這種裝置的原理吧。

一、材料與工具

15厘米長的細鉑金絲2根，因為金屬鉑非常貴，也可用鍍鉑的鎳絲代替；1根冰淇淋棒或相同大小的木片；1塊9伏干電池以及專用電池夾；透明膠帶；水杯和水；萬用表。

二、制作過程

1.制作電極。把2根鉑絲分別在萬用表的探針上繞成彈簧狀，作為氫燃料電池的兩個電極。

2.電池夾兩根導線的中間部位分別剝去一小段絕緣外皮，但不要弄斷導線，然后把露出的金屬絲各與一個電極擰在一起。兩個電極用透明膠帶分開固定在冰淇淋棒上，如圖1。

3.用透明膠帶把冰淇淋棒固定在水杯上，讓兩個鉑絲電極完全浸入水中。萬用表調到電壓檔，測量兩個電極之間的電壓，如圖2。此時萬用表的讀數是0伏（或一個很小的讀數如0.01伏），說明兩個電極之間沒有電壓。

4.制造氫氣和氧氣。把1塊9伏電池接在電池夾上，紅色導線對應電池正極，黑色對應負極。萬用表測量出兩個鉑絲電極之間存在9.19伏的電壓。因為電極浸泡在水中，通電后便開始電解水的反應。如圖3，左邊電極（正極）上附著的氣泡內是氫氣，右邊氣泡內是氧氣。由于不需要太多氣體，所以電池無需真正裝在電池夾上，只需短暫接觸1至2秒即可。

5.自制氫燃料電池。如圖4，拿開電池，可以看到兩電極之間存在2.03伏的電壓?；仡櫜襟E3，電極上沒有附著氫氣和氧氣時，二者之間不存在電壓。這說明此時自制的氫燃料電池已經開始工作，正在輸出電能。

在步驟4電解水時消耗電能，將水分解成氫氣和氧氣，相當于給氫燃料電池充電；現在是電解水的逆過程，附著在電極上的氫氣和氧氣重新化合成水，產生電能。電極上的金屬鉑起到了催化劑的作用。

觀察萬用表可以發現，自制氫燃料電池輸出的電壓下降得很快，這是因為附著在電極上氣泡里的氣體快速溶解到水中，氫氣和氧氣快速減少。大約1分鐘后，電壓穩定在一個數值，然后慢慢降低，此時氫氣和氧氣不再溶解進水里，只有燃料電池在緩慢消耗它們。