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Die Brennstoffzelle ist ein Spezialfall eines galvanischen Elements, bei dem chemische Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Während sich bei Batterien und Akkumulatoren die an den chemischen Reaktionen beteiligten Materialien allmählich verbrauchen, werden bei der Brennstoffzelle die Ausgangsstoffe und Produkte der Reaktion kontinuierlich zu- und abgeführt. Betrieben wird sie häufig mit Wasserstoff und Sauerstoff. Anstelle von Wasserstoff können aber auch andere Brennstoffe genutzt werden. Ein einzelnes Element einer Wasserstoff-Brennstoffzelle liefert eine Gleichspannung von knapp einem Volt. Praktische Ausführungen arbeiten mit Hintereinanderschaltungen vieler solcher Elemente.
Das grundlegende Prinzip wurde bereits 1839 entdeckt. Intensive Forschungen zur technischen Nutzung begannen aber erst ab etwa 1960. Gegenwärtig ist die Entwicklung leistungsfähiger Brennstoffzellen ein Schwerpunkt der technischen Forschung.