熔融碳酸盐锂电池(MCFC)通常采用含锂和钾的碳酸盐为电解质，阴极为镍的氧化物，阳极为镍合金，正常工作温度为650度，此时电解质变成熔融态，可保证电子在两极间的有效传递。在这样高的温度下，电池阴阳极电化学反应都很快，不需要使用贵金属作催化剂，通常以雷尼镍和氧化镍为主。在燃料的选择方面，与SOFC一样，由于工作温度高，因而可对天然气、煤炭汽化燃料进行内部重整，即直接使用天然气和煤炭汽化燃料，不需复杂昂贵的外重整设备，而且燃料本身转换效率高，余热利用效率也较高。
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