固体氧化物燃料电池是一种高效的新型发电装置，以其高效率、无污染、全固态结构和对多种燃料气体的广泛适应性，成为广泛应用的基础。

固体氧化物燃料电池单体主要由电解质、阳极或燃料极、阴极或空气极和连接体或双极板组成。

工作原理与其他燃料电池相同，相当于水电解的“逆”装置。单电池由阳极、阴极和固体氧化物电解质组成。阳极是燃料氧化的场所，阴极是氧化剂还原的场所。两极都含有加速电极电化学反应的催化剂。工作时形成一直流电源，阳极为电源负极，阴极为电源正极。

在阳极一侧持续通入燃料气，如氢气、甲烷、城市煤气等，催化阳极表面吸附燃料气体，并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通入氧气或空气，催化阴极表面吸附氧，O2得到电子变为O2-，在化学势的作用下，O2-进入起电解质作用的固体氧离子导体，通过浓度梯度扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，失去的电子通过外电路回到阴极。

单体电池电压仅为1V左右，功率有限，为提高SOFC的实际应用可能，需要大大提高其功率。为此，可将多个单电池以串联、并联、混联等方式组装成电池组。目前SOFC组的结构主要有管状、平板型和整体型三种，其中平板型因其功率密度高和制作成本低，成为SOFC的发展趋势。

扩展资料

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。