碱性燃料电池（alkaline fuel cell，AFC）是一种燃料电池，由英国发明家法兰西斯·汤玛士·培根（Francis Thomas Bacon）所发明，以碳为电极，并使用氢氧化钾为电解质，操作温度约为摄氏100~250度（最新的碱性燃料电池操作温度约为摄氏23~70度）。NASA早在1960年时便开始将它运用在航天飞机的发射及人工卫星上，包括著名的阿波罗计划也使用这种燃料电池。AFC的电能转换效率为所有燃料电池中最高的，最高可达70%。这种燃料电池通过氢和氧之间的氧化还原反应生产电力。氢氧燃料电池有两个燃料入口，氢及氧各由一个入口进入电池，中间则有一组多孔性石墨电极，电解质则位于碳阴极及碳阳极中央。氢气经由多孔性碳阳极进入电极中央的氢氧化钾电解质，在接触后进行氧化，产生水及电子。电子经由外电路提供电力并流回阴极，并在阴极与氧及水接触后反应形成氢氧根离子最后水蒸汽及热能由出口离开，氢氧根离子经由氢氧化钾电解质流回阳极，完成整个电路由于碱性燃料电池是以氢氧化钾作为电解质，因此若由进气口中进入电池的气体中含有二氧化碳，氢氧化钾会与二氧化碳反应形成碳酸钾，碳酸钾则会堵住碳电极上的孔，氢气或氧气无法与电解质接触，会严重影响发电效率。这种电池的优点则是电能转换效率十分的高，且其银或镍触媒较其他电池便宜，因此具有一定的商业前景。