Základné princípy a vývoj palivových článkov
Palivový článok je zariadenie na konverziu energie. Je založená na princípe elektrochémie, to je na funkčnom princípe primárnej batérie. Chemická energia uložená v palive a okysličovadle sa izotermicky premieňa na elektrickú energiu a skutočný proces je redoxná reakcia. Palivový článok sa skladá hlavne zo štyroch častí, a to anódy, katódy, elektrolytu a vonkajšieho okruhu. Palivový plyn a oxidačný plyn sa privádzajú z anódy a katódy palivového článku. Palivový plyn emituje elektróny na anóde a elektróny sú vedené do katódy cez vonkajší obvod a kombinované s oxidačným plynom za vzniku iónov. Pri pôsobení elektrického poľa migrujú ióny do anódy cez elektrolyt, reagujú s palivovým plynom, tvoria slučku a generujú elektrický prúd. Súčasne palivový článok vytvára určité množstvo tepla vďaka svojej vlastnej elektrochemickej reakcii a vnútornému odporu batérie. Katódy batérie, okrem vodivých elektrónov, pôsobia tiež ako katalyzátor redoxnej reakcie. Ak je palivom uhľovodík, musí mať anóda vyššiu katalytickú aktivitu. Anódy a katódy sú obvykle porézne, aby uľahčili priechod reakčných plynov a vypúšťanie produktu. Elektrolyt slúži na prenos iónov a oddelenie palivového plynu a oxidačného plynu. Aby sa zablokovalo zmiešavanie týchto dvoch plynov, spôsobuje vnútorný skrat batérie a elektrolyt je zvyčajne hustá štruktúra.