Η ιδέα των κυψελών καυσίμου χρονολογείται από τον 19ο αιώνα. Η NASA ενδιαφέρθηκε για τις κυψέλες καυσίμου και ανέπτυξε την κυψέλη καυσίμου μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων. Έκτοτε η εστίαση μετατοπίστηκε στην ανάπτυξη τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών και φθηνής ενέργειας, οδηγώντας στον σημερινό στόχο της πράσινης ανάπτυξης και της απαλλαγής από τον άνθρακα. Στην συνέχεια έχουν αναπτυχθεί διάφοροι τύποι κυψελών καυσίμου: αλκαλικές κυψέλες καυσίμου (AFC),  κυψέλες καυσίμου φωσφορικού οξέος (PAFC), κυψέλες καυσίμου τηγμένων ανθρακικών αλάτων (MCFC),  κυψέλες καυσίμου ηλεκτρολύτη στερεού οξειδίου (SOFC). Οι παραπάνω κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν ως καύσιμο καθαρό Η_2. Τα τελευταία όμως χρόνια η εξέλιξη της τεχνολογίας των κυψελών καυσίμου οδήγησε σε κυψέλες που χρησιμοποιούν και άλλα καύσιμα όπως η κυψέλη καυσίμου άμεσης μεθανόλης DMFC, η οποία  μετατρέπει τη μεθανόλη σε ηλεκτρική ενέργεια, με παραπροϊόντα το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα. Επίσης οι μικροβιακές κυψέλες καυσίμου (MFC) κερδίζουν την προσοχή για τις δυνατότητές τους να αξιοποιήσουν ανανεώσιμη ενέργεια από βιομάζα. Λειτουργούν μετατρέποντας τη βιοχημική ενέργεια σε ηλεκτρική, αλλά αντιμετωπίζουν περιορισμούς λόγω της χαμηλής απόδοσης και του υψηλού κόστους παραγωγής. Το υδρογόνο είναι ένα πολλά υποσχόμενο και βιώσιμο καύσιμο, αλλά η εμπορική του χρήση παρεμποδίζεται από ζητήματα μεταφοράς, αποθήκευσης και διανομής. Η αμμωνία είναι ένας πιθανός φορέας υδρογόνου λόγω της ευκολίας αποθήκευσης και μεταφοράς της, της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και της χαμηλής τοξικότητάς της. Ένα βασικό κομμάτι της ανάπτυξης των κυψελών καυσίμου αποτελούν τα υλικά υποστήριξης του καταλύτη που επηρεάζουν σημαντικά το κόστος, την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των κυψελών καυσίμου. Εκτός από αυτό το κομμάτι με τα κατάλληλα  υλικά της επόμενης γενιάς θα σχεδιαστούν συσκευές όπως τα φωτοβολταϊκά στοιχεία και οι φωτοκαταλυτικές κυψέλες καυσίμου, αξιοποιώντας αποτελεσματικά την ενέργεια των φωτονίων. Οι φωτοκαταλυτικές κυψέλες καυσίμου (PFC) μιμούνται τη φωτοσύνθεση, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια από οργανικούς ρύπους. Τέλος η ταχεία αύξηση του πληθυσμού και η πρόοδος του πολιτισμού έχουν οδηγήσει σε αυξανόμενη ζήτηση για πηγές ενέργειας, που εξαρτώνται κυρίως από τα ορυκτά καύσιμα. Οι συσκευές μετατροπής ενέργειας, όπως οι κυψέλες καυσίμου, οι οποίες μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική, προσφέρουν υψηλή απόδοση, μικρό μέγεθος και χαμηλές εκπομπές.

The idea of fuel cells dates back to the 19th century. NASA became interested in fuel cells and developed the proton exchange membrane fuel cell. Since then the focus has shifted to developing low emission and cheap energy technologies, leading to the current goal of green growth and decarbonization. Subsequently, very different types of fuel cells have been developed including alkaline fuel cells (AFC), phosphate fuel cells (PAFC), molten carbonate fuel cells (MCFC), solid oxide electrolyte fuel cells (SOFC). The above fuel cells use pure H₂ as fuel. However, in recent years, the evolution of fuel cell technology has led to cells that use other fuels such as  the direct methanol fuel cell (DMFC), which converts methanol into electricity, with water and carbon dioxide as by-products. Microbial fuel cells (MFCs) are also gaining attention for their potential to harness renewable energy from biomass. They work by converting biochemical energy into electricity, but face limitations due to low efficiency and high production costs. Hydrogen is a promising and sustainable fuel, but its commercial use is hampered by transport, storage and distribution issues. Ammonia is a potential hydrogen carrier because of its ease of storage and transport, high energy density and low toxicity. A key part of fuel cell development is the catalyst support materials significantly affect the cost, performance and lifetime of fuel cells. In addition to this part with the appropriate next-generation materials will design devices such as photovoltaic cells and photocatalytic fuel cells, efficiently harnessing the energy of photons. Photocatalytic fuel cells (PFCs) mimic photosynthesis, generating electricity from organic pollutants. Finally, rapid population growth and advances in civilization have led to an increasing demand for energy sources that are mainly dependent on fossil fuels. Energy conversion devices such as fuel cells, which convert chemical energy into electricity, offer high efficiency, small size and low emissions.