연료 전지 는 잠재 적 으로 깨끗 하 고 조용 하 며 효율 적 인 전력 발생 을 제공 할 수 있 다 . 열 에너지 기반 엔진 과 는 달리 , 연료 전지 는 수소 기체 ( 및 고 온 연료 전지 의 경우 일산 화 탄소 ) 의 물 ( 및 고 온 연료 전지 의 경우 이산화 탄소 ) 로 의 전환 과 관련 된 화학 에너지 를 전기 로 전환 시키 기 위해서 전기 화학 적 또는 배터리 - 유사 과정 을 이용 한다 . 연료 전지 의 다양 한 유형 중 , 고체 산화물 연료 전지 ( solid oxide fuel cell , SOFC ) 는 , 구성 요소 , 예 를 들 어 전극 , 전해질 및 상호 접 속체 ( interconnect ) 를 형성 하 기 위해서 금속 산화물 ( 예 를 들 어 , 칼슘 또는 지르코늄 산화물 ) 의 경질 세라믹 화합물 을 사용 한다 . 전형 적 으로 , 고체 산화물 연료 전지 에서 는 , 산소 기체 ( O 2 ) 는 캐소드 에서 산소 이온 ( O 2 -) 으로 환원 되 고 , 연료 기체 , 예 를 들 어 수소 ( H 2 ) 또는 탄화수소 , 예 를 들 어 메탄 ( CH 4 ) 은 산소 이온 에 의해 산화 되 어 애노드 에서 물 과 이산화 탄소 ( 탄화수소 로부터 유래 됨 ) 를 형성 한다 . 탄화수소 가 연료 기체 로 사용 될 경우 에 는 , 이산화 탄소 ( CO 2 ) 가 또한 생성 되 며 , SOFC 의 애노드 로부터 의 배 출물 ( 애노드 배 출물 ) 의 일부 가 된다 . 애노드 배 출물 은 전형 적 으로 약 15 % 내지 약 30 % 의 미 반응 된 연료 기체 를 포함 한다 . 깨끗 하 고 조용 한 전력 발생 의 이점 에 도 불구 하 고 , 연료 전지 시스템 은 제품 미숙 ( immaturity ) , 지나치 게 공학 적 인 ( over - engineered ) 시스템 복합 성 , 연료 효율 등 으로부터 기인 되 는 다수 의 만만 치 않 은 시장 진입 문제 에 직면 해 왔 다 . 연료 효율 은 애노드 및 캐소드 의 보다 큰 표면적 을 이용 함 으로써 , 또는 연료 전지 스택 내 의 연료 전지 의 개수 를 증가 시킴 으로써 증가 될 수 있 다 . 그러나 , 이 들 접근 은 전형 적 으로 연료 전지 스택 의 크기 의 증가 를 초래 한다 . SOFC 스택 에 대한 큰 과제 는 전지 전압 의 제한 및 균일 한 연료 분포 로 인해 높 은 연료 이용 효율 을 달성 하 는 것 이 다 .