燃料电池（Fuel Cell）是一种将氢气（或其他可燃气体）和氧气直接反应产生电能的装置。其中，电子通过外部电路流动，离子通过电解质膜流动，从而完成电池的化学反应。电池反应在两个电极上同时进行，分别为阴极反应和阳极反应。书写燃料电池电极反应式的方式如下：
阴极反应：$O_2+4H^{+}+4e^{-} \to 2H_2O$
阳极反应：$H_2 \to 2H^{+}+2e^{-}$
整体反应：$H_2+O_2 \to 2H_2O$
其中，阴极反应中的氢离子来自于阳极反应生成的氢离子，在电解质膜中流动，形成氢离子传导的电路。在阴极上，氧气分子和氢离子在催化剂的作用下发生氧还原反应，电子从阴极流向外部电路，离子则通过电解质膜流回到阳极。在阳极上，氢气分子在催化剂的作用下发生氢氧化反应，生成氢离子和电子。电子从阳极流向阴极，离子则通过电解质膜流到阴极，参与阴极反应，完成电化学反应过程。