因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反
应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是

O

2

得电子生成

O

2-

离子，

故正极反应式的基础都是

O

2

＋

4e

-

=2O

2-

。正极产生

O

2-

离子的存在形式与燃

料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的
一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。

⑴ 电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）

在酸性环境中，

O

2-

离子不能单独存在，可供

O

2-

离子结合的微粒有

H

+

离子和

H

2

O，O

2-

离子优先结合

H

+

离子生成

H

2

O。

这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为

O

2

＋

4H

+

+4e

-

=2H

2

O。

⑵ 电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）

在中性或碱性环境中，

O

2-

离子也不能单独存在，

O

2-

离子只能结合

H

2

O 生成

OH

-

离子，

故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为

O

2

＋

2H

2

O +4e

-

=4OH

-

。

⑶ 电解质为熔融的碳酸盐（如 LiCO

3

和

Na

2

CO

3

熔融盐混和物）

在熔融的碳酸盐环境中，

O

2-

 

离子也不能单独存在，

O

2-

离子可结合

CO

2

生成

CO

3

2-

离子，

则其正极反应式为

O

2

＋

2CO

2

 +4e

-

=2CO

3

2-

。

⑷

—

电解质为固体电解质（如固体氧化锆

氧化钇）

该固体电解质在高温下可允许

O

2-

离子在其间通过，故其正极反应式应为

O

2

＋

4e

-

=2O

2-

。

综上所述，燃料电池正极反应式本质都是

O

2

＋

4e

-

=2O

2-

，在不同电解质环境

中，其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时，要特别注意
所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。

3、燃料电池负极反应式的书写

燃料电池负极反应物种类比较繁多，可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等
可燃性物质。不同的可燃物有不同的书写方式，要想先写出负极反应式相当困难
一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出
燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去
正极反应式即得负极反应式。

三、燃料电池电极反应式的书写应用举例