સૌથી સફળ ફ્યુઅલ સેલ પૈકીનો એક હાઇડ્રોજન-ઓક્સિજન ફ્યુઅલ સેલ છે.
સિદ્ધાંત: હાઇડ્રોજન બળતણની રાસાયણિક ઉર્જાનું સીધું જ વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે. તે પાણી બનાવવા માટે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનની પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે.
રચના: ફ્યુઅલ સેલમાં બે છિદ્રાળુ કાર્બન ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે. એનોડમાંથી હાઇડ્રોજન વાયુ અને કેથોડમાંથી ઓક્સિજન વાયુ પસાર કરવામાં આવે છે. સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું જલીય દ્રાવણ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે વપરાય છે. ઇલેક્ટ્રોડ પ્રતિક્રિયાઓનો દર વધારવા માટે ઇલેક્ટ્રોડમાં પ્લેટિનમ અથવા પેલેડિયમ જેવી ઉદ્દીપકોનો ઉપયોગ થાય છે.
કાર્ય અને પ્રતિક્રિયા: હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનને છિદ્રાળુ કાર્બન ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા સાંદ્ર જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે. એનોડ પર $H_2$ નું ઓક્સિડેશન અને કેથોડ પર $O_2$ નું રિડક્શન થાય છે.
કેથોડ પ્રતિક્રિયા: $O_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} + 4e^- \rightarrow 4OH^-_{(aq)}$
એનોડ પ્રતિક્રિયા: $2H_{2(g)} + 4OH^-_{(aq)} \rightarrow 4H_2O_{(l)} + 4e^-$
કુલ કોષ પ્રતિક્રિયા: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2H_2O_{(l)}$
આમ,$H_2$ અને $O_2$ ની સીધી પ્રતિક્રિયા દ્વારા પાણી ઉત્પન્ન થાય છે,જે રાસાયણિક ઉર્જાનું સીધું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.