如何定义燃料电池的原理与应用？
燃料电池是一种能量转化装置，它通过电化学反应将燃料中的化学能直接转化为电能。不同于传统电池，燃料电池不会储存电量，而是在持续供应燃料和氧化剂的情况下保持工作状态。它的基本原理是利用燃料电池堆内的多个单电池串联或并联起来，每个单电池包含两个催化剂电极（阳极和阴极）以及电解质隔膜。当燃料气体如氢气进入阳极时，在催化剂的作用下发生氧化反应生成水分子，同时释放出电子。这些电子会经过外部电路传输到阴极，从而形成电流。与此同时，空气中的氧气会在阴极被还原，并与来自阳极的水分子结合生成更多的水。整个过程中没有燃烧现象，因此燃料电池具有高效、清洁的特点。
燃料电池的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：
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交通运输：燃料电池汽车因其零排放、长续航里程等特点受到越来越多的关注。丰田、本田、现代等汽车制造商都已经推出了商用化的燃料电池车型。这些车辆通常使用高压储氢罐来存储足够的氢气以供长途行驶，并且可以实现快速加注，大大缩短了加油时间。此外，一些叉车、公交车和船舶也开始采用燃料电池作为动力源。
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固定电源：燃料电池也被用于提供稳定的电力输出，尤其是在那些难以接入电网或者需要备用电源的场景中。例如，电信基站、医院、数据中心等对供电稳定性要求极高的场所可以通过安装燃料电池系统来实现不间断供电。
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便携式设备：小型化的燃料电池系统可以为手机、笔记本电脑等移动电子产品提供长时间的动力支持，解决当前锂电池寿命短的问题。虽然目前这一领域的产品还相对较少，但随着技术的进步，未来可能会有更多选择。
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航天航空：由于其重量轻且效率高的特性，燃料电池在太空探索中被广泛应用于为宇航器提供能源。它们还可以为飞机上的辅助系统提供电力，特别是在需要减少噪音和降低污染的环境中。
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军事用途：军队对于可靠、紧凑的能量来源有着特殊的需求，燃料电池可以很好地满足这些需求。从通信装备到无人飞行器，燃料电池都展现出了巨大的潜力。
总的来说，燃料电池作为一种新兴的技术正在逐步改变我们的生活方式和社会发展模式。随着技术成本的下降和基础设施的建设完善，我们有理由相信在未来会有更广阔的市场空间等待着燃料电池去开拓。