固体氧化物燃料电池（SOFC）也称为陶瓷燃料电池,其关键组成电解质、阴极和阳极均为陶瓷氧化物材料。致密电解质薄膜材料是核心,主要是（纯）氧离子导体,其电导率依赖于氧化物中的氧离子空位传导,氧空位主要来源于氧化物中低价金属离子掺杂;工业上主要使用萤石结构Y₂O₃掺杂的ZrO₂（YSZ）和Sc₂O₃掺杂的ZrO₂（ScSZ）,更高氧离子电导率的材料包括掺杂的CeO₂、δ-Bi₂O₃和掺杂的LaGaO₃钙钛矿材料,有望在中低温下使用。电极都是多孔陶瓷材料,同时具有氧离子传导和电子传导性能。工业上阳极主要采用Ni-YSZ多孔金属陶瓷,具有混合离子电子导电性（MIEC）的钙钛矿材料是现在的研究热点。工业上阴极材料主要是掺杂LaMnO₃和YSZ复合陶瓷,在高温下具有良好的电化学性能和稳定性;中高温范围内被认可的材料是掺杂LaFeO₃基钙钛矿材料,以La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O₃-δ为代表,具有良好的电化学活性和稳定性;优化材料组分和结构仍然是阴极材料的研究重点,也是SOFC领域必须突破的重要方向。