氫氣發(fā)生器原理上是電解制氫，具體區(qū)別是核心部件電解槽類型：堿電解槽、基于離子交換技術(shù)的高分子薄膜電解槽、固體氧化物電解槽。在實(shí)驗(yàn)室中用氫氣發(fā)生器使用的堿電解槽制造氫氣，用高分子薄膜電解槽制造氫氣。
1.使用堿性電解槽制氫
堿電解槽是一種常用、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)的電解槽，操作方便，目前應(yīng)用廣泛，但存在效率低的缺點(diǎn)。
堿電解槽主要由電源、電解槽箱、電解液、陰極、陽(yáng)極和橫膈膜組成。電解液均為氫氧化鉀溶液(KOH)，濃度為20%~30%；橫膈膜主要由石棉制成，主要起到分離氣體的作用，但兩個(gè)電極主要由金屬合金制成。
氫氣發(fā)生器的堿電解槽制造氫氣的主要原理是，在陰極水分子分解為氫離子(h)和氫氧根離子（OH-)，氫離子得到電子生成氫原子，進(jìn)而生成氫分子（H2)。氫離子(OH-)在陰、陽(yáng)極之間的電場(chǎng)作用下通過(guò)多孔的橫膈膜到達(dá)陽(yáng)極，在陽(yáng)極失去電子生成水分子和氧分子。
用堿電解槽制氫的特點(diǎn)是氫氧化物離子(OH-)在陰、陽(yáng)極間的電場(chǎng)力作用下穿過(guò)多孔橫膈膜。
2.聚合物薄膜電解槽制氫
用聚合物薄膜電解槽制氫氣制造(PEM)，在一些地方又稱為固體高分子電解質(zhì))SPE)水電解制氫。該原理不需要電解液，只需要純水即可，比堿電解槽安全，電解槽效率可達(dá)85%以上，但氫發(fā)生器在電極中使用鉑等貴重金屬，薄膜材料也是昂貴的材料，因此PEM電解槽目前難以大規(guī)模使用。
其工作的主要原理是，去離子水供給到膜-電極組裝體，在陽(yáng)極側(cè)反應(yīng)而析出氧、氫離子、電子；氫氣發(fā)生器的電子通過(guò)電路傳遞到陰極，氫離子以水合的形式(HXH20)通過(guò)離子交換膜傳遞到陰極，在陰極中氫離子和電子重新結(jié)合形成氫氣的同時(shí)，水的一部分也輸送到陰極。
由聚合物電解槽制造氫氣的特點(diǎn)是氫離子(h)在陰、陽(yáng)極間的電場(chǎng)力作用下穿過(guò)離子交換膜。
