燃料电池的工作原理见上图。(注意其中的红箭头指示的是电流的方向,即正电荷流动的方向。)两边是通气管道,左面碳氢气体分布在绿褐色的涂层,右面氧气抵达黑色涂层;超过1000oC高温时,氧其分解的离子,在催化剂的作用下穿透中间的陶瓷层到达左面,这下正离子在那里形成了动态阳极,这里引用动态二字是说,此阳极是瞬时的,只有不间断的电化反应,氧离子源源不断地到达这里才能维持。遗留下来的电子构成了阴极,当然,这个阴极也是瞬时的,要不间断地反应来维持。
打个比方,氧分子原来一家子过得好好的,科学家设下了离间计,拼命给人家两口子烧火,氧离子最后气急了,一怒之下,穿墙而去;电子你也跟过去,赔礼道歉不就结了吗?科学家缺德就缺在这儿:让脱离了电子的离子过,就不许你电子过。得,好好的一家子就这么离了,这不算,还起了个堵心人的名字,叫离子,离了婚的那半拉子。倒霉的电子没辙,只好经过十万八千里的外电路、累得筋疲力尽之后才能到达阳极,和早先离异的伴侣复婚。不幸的是,那儿已有了第三者,而且是个老外,名字听起来就怪怪的,叫碳氢化合物。只好寄人篱下,和别人一起对付着过日子。早先清纯的结合已不复存在(氧气不见了),只落得咏叹的逝水和没完没了的窝囊气。唯有电子这一路辛苦,自觉不自觉地做了些好事,在人间留下想头。
这张图是从wikipedia 拷贝来的,可见不是啥机密。但上图说明了,从左面管道输入的只能是纯氢气,任何碳、硫杂质都会让系统中毒,最后死机;而纯氢的制作不但昂贵而且污染,这个人人尽知的办法,没法应用。Sridhar的绝活是,左面的管道可以是任何碳氢气,甚至粪肥发出的沼气也能发电。(这是高科技沼气发电,比以前四川那哥们儿发明的直接燃烧沼气发电的效率高出几倍。)