Logam alkali
Unsur hidrogen, dengan satu elektron per atom netral, biasanya ditempatkan di puncak Golongan 1 tabel periodik untuk kemudahan, namun hidrogen biasanya tidak dianggap sebagai logam alkali; bila dianggap logam alkali, itu pun karena sifat atomnya dan bukan sifat kimianya. Dalam kondisi normal, hidrogen murni berada sebagai gas diatomik yang terdiri dari dua atom per molekul (H); namun, logam alkali hanya membentuk molekul diatomik (seperti dilithium, Li) pada suhu tinggi, saat berada dalam keadaan gas.
Membran penukar proton
Bahan bakar untuk PEMFC adalah hidrogen, dan pembawa muatan adalah ion hidrogen (proton). Pada anode, molekul hidrogen dibagi menjadi ion hidrogen (proton) dan elektron. Ion hidrogen mempermeasi melintasi elektrolit ke katode, sementara elektron mengalir melalui sirkuit eksternal dan menghasilkan tenaga listrik. Oksigen, biasanya dalam bentuk udara, dipasok ke katode dan bergabung dengan elektron dan ion hidrogen untuk menghasilkan air. Reaksi pada elektrode adalah sebagai berikut: