Ogniwa paliwowe są to elektrochemiczne układy prądotwórcze, które zasilane są w sposób ciągły substratami reakcji elektrodowych, przy równoczesnym ciągłym odprowadzaniu produktów tych reakcji. Substratami reakcji są przede wszystkim gazy, a w niektórych przypadkach także ciecze.
Ogniwa paliwowe swoim początkiem sięgają I połowy XIX wieku gdy w 1839 roku Anglik William Grove skonstruował pierwsze ogniwo. Wykazał bowiem, że elektroliza wody, z której otrzymuje się tlen i wodór jest procesem odwracalnym. Ponieważ rozkład wody na wodór i tlen w procesie elektrolizy wymaga dostarczenia dużej ilości energii elektrycznej, to zapewne tę energię można wytwarzać w procesie odwrotnym. Kilkanaście lat później (ok. 1850 roku) Rosjanin Jacobi Moritz Hermann zademonstrował na jeziorze w Pennlergaer łódź elektryczną, która była napędzana elektrycznym silnikiem zasilanym wyłącznie ogniwami paliwowymi. W II połowie XX wieku ogniwa paliwowe były wykorzystywane głównie do celów testowych. W 1950 roku NASA rozpoczęła pracę nad zastosowaniem ogniw paliwowych w ramach kilkuset projektów badawczych, a w 1960 roku wystartował wahadłowiec Apollo z ogniwem zasadowym. Dziesięć lat później wahadłowiec Columbia korzystał z pracy takiego samego ogniwa.
Ogniwa paliwowe charakteryzują się dużą sprawnością oraz niską emisją substancji szkodliwych do środowiska. Jednak w ciągu kolejnych kilku dziesięcioleci, zainteresowanie ogniwami paliwowymi znacznie zmalało, głownie ze względu na ich bardzo wysokie koszty produkcji oraz problemy techniczne. Platyna, którą pokryte są elektrody ogniw PEM, stanowi obecnie najlepszy możliwy katalizator. Jednak jest bardzo kosztowna, przez co produkcja ogniw paliwowych na szerszą skalę jest po prostu nieopłacalna. Innym dość istotnym problemem stojącym na drodze powszechnego zastosowania ogniw paliwowych zawierających platynę są małe zasoby surowcowe. Szacuje się, że światowe zasoby platyny wynoszą tylko 25 tysięcy ton, a zapotrzebowanie byłoby znacznie wyższe. Poszukuje się alternatywnych katalizatorów opartych o stopy niklu, które byłyby dobrym rozwiązaniem wyżej wymienionych problemów, wciąż jest jednak nierozwiązany problem tzw. zatruwania katalizatora.
