یک سلول سوختی اکسید جامد (SOFC) دستگاه تبدیل الکتروشیمیایی است که مستقیماً برق را از اکسید سوخت تولید می‌کند. سلول‌های سوختی بر اساس ماده الکترولیت دسته‌بندی می‌شوند؛ SOFC دارای یک الکترولیت اکسید جامد یا سرامیک است. مزایای این دسته از سلول‌های سوختی شامل راندمان بالا، پایداری طولانی‌مدت، انعطاف‌پذیری سوخت، نشر کم و هزینه کم است. بزرگ‌ترین عیب دمای کاری بالا است که منجر به زمان شروع طولانی‌تر و پیامدهای سازگاری مکانیکی و شیمیایی می‌شود.

طرز کار

یک سلول سوختی اکسید جامد از چهار لایه ساخته‌شده است، سه تای آن سرامیک هستند. یک سلول سوختی تک شامل این چهار لایه که به هم متصل شده‌اند، دارای ضخامت تنها چند میلی‌متر است. صدها سلول سوختی به‌صورت سری برای تشکیل SOFC Stack به هم متصل می‌شوند. سرامیک‌های استفاده‌شده در SOFCها به لحاظ الکتریکی و یونی تا زمانی که به دماهای بالا برسند، فعال نمی‌شوند . به همین دلیل دسته‌ها می‌بایست در دمای 500 تا 1000 درجه سانتی‌گراد کار کنند. کاهش اکسیژن به یون‌های اکسیژن در کاتد اتفاق می‌افتد. این یون‌ها سپس می‌توانند از الکترولیت اکسید جامد به آند جایی که سوخت به‌صورت الکتروشیمیایی اکسید می‌شود، توزیع شوند. در این واکنش، آب به‌عنوان محصول جانبی در کنار دو الکترون آزاد شده دیگر است. این الکترون‌ها سپس در یک مدار خارجی جریان یافته که می‌توانند آنجا کار کنند. سیکل به سبب وارد شدن مجدد الکترون به مواد کاتد دوباره تکرار می‌شود.