自制氢燃料电池

氢燃料电池能直接将氢气和氧气转换成电能，副产品是水，因此对环境没有任何污染。目前氢燃料电池主要被应用在需要高效、清洁电能的高技术装备如航天器上。

下面让我们花10分钟，自己制作一个简易氢燃料电池，学习这种装置的原理吧。

一、材料与工具

15厘米长的细铂金丝2根，因为金属铂非常贵，也可用镀铂的镍丝代替；1根冰淇淋棒或相同大小的木片；1块9伏干电池以及专用电池夹；透明胶带；水杯和水；万用表。

二、制作过程

1.制作电极。把2根铂丝分别在万用表的探针上绕成弹簧状，作为氢燃料电池的两个电极。

2.电池夹两根导线的中间部位分别剥去一小段绝缘外皮，但不要弄断导线，然后把露出的金属丝各与一个电极拧在一起。两个电极用透明胶带分开固定在冰淇淋棒上，如图1。

3.用透明胶带把冰淇淋棒固定在水杯上，让两个铂丝电极完全浸入水中。万用表调到电压档，测量两个电极之间的电压，如图2。此时万用表的读数是0伏（或一个很小的读数如0.01伏），说明两个电极之间没有电压。

4.制造氢气和氧气。把1块9伏电池接在电池夹上，红色导线对应电池正极，黑色对应负极。万用表测量出两个铂丝电极之间存在9.19伏的电压。因为电极浸泡在水中，通电后便开始电解水的反应。如图3，左边电极（正极）上附着的气泡内是氢气，右边气泡内是氧气。由于不需要太多气体，所以电池无需真正装在电池夹上，只需短暂接触1至2秒即可。

5.自制氢燃料电池。如图4，拿开电池，可以看到两电极之间存在2.03伏的电压。回顾步骤3，电极上没有附着氢气和氧气时，二者之间不存在电压。这说明此时自制的氢燃料电池已经开始工作，正在输出电能。

在步骤4电解水时消耗电能，将水分解成氢气和氧气，相当于给氢燃料电池充电；现在是电解水的逆过程，附着在电极上的氢气和氧气重新化合成水，产生电能。电极上的金属铂起到了催化剂的作用。

观察万用表可以发现，自制氢燃料电池输出的电压下降得很快，这是因为附着在电极上气泡里的气体快速溶解到水中，氢气和氧气快速减少。大约1分钟后，电压稳定在一个数值，然后慢慢降低，此时氢气和氧气不再溶解进水里，只有燃料电池在缓慢消耗它们。