燃料電池主要由電解質(zhì)、陽極、陰極和連接體或電極分離器構(gòu)成。‌

　　電解質(zhì)‌：在固體氧化物燃料電池(SOFC)中，電解質(zhì)是電池的核心，通常采用氧化物陶瓷制作，如完全穩(wěn)定化的ZrO2。電解質(zhì)的性能直接決定著電池的工作溫度和性能。純的ZrO2在1000℃的電阻率為107 Ω/cm，接近于絕緣物質(zhì)。為了增加離子電導(dǎo)率，通常在ZrO2中摻入某些二價(jià)或三價(jià)氧化物，如Y2O3穩(wěn)定ZrO2（簡稱YSZ），其離子電導(dǎo)率在氧分壓變化十幾個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)，不發(fā)生明顯的變化。

　　陽極和陰極‌：陽極和陰極應(yīng)是多孔的，以利于氣體滲透到反應(yīng)位置。陽極材料首先是一種催化劑，要求電子電導(dǎo)率高，在還原氣氛中穩(wěn)定并保持良好的透氣性。雖然鉑是一種常用的材料，但因其價(jià)格昂貴，實(shí)際中可能會(huì)采用其他金屬材料，如鎳、鈷等，但這些材料存在熱膨脹不匹配和附著問題，長期的高溫工作還會(huì)降低其空隙率。

　　連接體或電極分離器‌：連接體或電極分離器的作用是連接多個(gè)單體電池，形成更大的電源系統(tǒng)。在SOFC中，它可以是單極性的，允許燃料氣體和氧化劑氣體在電池堆中獨(dú)立流動(dòng)。

　　此外，燃料電池的各組成材料在氧化和還原氣氛中需要具備良好的化學(xué)和物理性質(zhì)，包括化學(xué)穩(wěn)定性、晶型穩(wěn)定性、外形尺寸的穩(wěn)定性，以及彼此之間的化學(xué)相容性。同時(shí)，要求電解質(zhì)和連接體是完全致密的，以防止燃料氣和氧氣的滲透混合‌。