再生燃料電池(RFC)是一種以反向模式運行的燃料電池，它消耗電力和化學物質B來產生化學物質A。根據定義，任何燃料電池的過程都可以逆轉。但是，給定的設備通常針對在一種模式下運行進行了優化，并且可能不會以可以向后運行的方式構建。向后運行的標準燃料電池通常不會形成非常高效的系統，除非它們是專門為這樣做而設計的，例如高壓電解槽、再生燃料電池、固體氧化物電解槽和組合式再生燃料電池。

例如，氫燃料質子交換膜燃料電池使用氫氣(H2)和氧氣(O2)來產生電和水(H2O)；可再生氫燃料電池使用電和水來產生氫氣和氧氣。當燃料電池在再生模式下運行時，發電模式（燃料電池模式）的陽極變成氫氣產生模式（反向燃料電池模式）的陰極，反之亦然。當外加電壓時，陽極側的水會發生電解，生成氧氣和質子；質子將通過固體電解質傳輸到陰極，在那里它們可以被還原形成氫氣。在這種反向模式下，電池的極性與燃料電池模式的極性相反。以下反應描述了氫生成模式下的化學過程：在陰極：H2O+2e?→H2+O2?在陽極：O2?→1/2O2+2e?總體：H2O→1/2O2+H2

RFC的一個例子是固體氧化物再生燃料電池。固體氧化物燃料電池在高溫下運行，具有較高的燃料電轉化率，是高溫電解的良好候選者。由于高溫，固體氧化物再生燃料電池(SORFC)的電解過程需要較少的電力。電解質可以是O2-傳導和/或質子(H+)傳導的。使用Ni-YSZ作為氫電極和LSM（或LSM-YSZ）作為氧電極的基于O2-導電氧化釔穩定氧化鋯(YSZ)的SORFC的最新技術已得到積極研究。D?nitz和Erdle報道了電流密度為0.3Acm-2和xxx法拉第效率僅為1.07V的YSZ電解質電池的運行情況。

瑞典研究人員最近的研究表明，基于氧化鈰的復合電解質，其中質子和氧化物離子傳導存在，產生用于燃料電池操作的高電流輸出和用于電解操作的高氫氣輸出。摻雜氧化鈧和二氧化鈰(10Sc1CeSZ)的氧化鋯也被研究作為SORFC中用于在中間溫度(500-750°C)下生產氫氣的潛在電解質。研究并記錄了電流密度-電壓(j-V)曲線和阻抗譜。在30kHz的頻率范圍內應用1–2ARMS（均方根）的交流電流來實現阻抗譜到10-1赫茲。阻抗譜顯示電阻在低頻（<10kHz）時很高，而在高頻（>10kHz）時電阻接近零。由于高頻對應電解質活動，而低頻對應電極過程，可以推斷出總電阻中只有一小部分來自電解質，大部分電阻來自陽極和陰極。因此，開發高性能電極對于高效SORFC至關重要。面積比電阻可以從jV曲線的斜率得到。常用/測試的電極材料是用于SORFC陰極的鎳/氧化鋯金屬陶瓷(Ni/YSZ)和鑭取代的鈦酸鍶/二氧化鈰復合材料，以及用于SORFC陽極的鑭鍶錳酸鹽(LSM)。其他陽極材料可以是鑭鍶鐵氧體(LSF)、鑭鍶銅鐵氧體和鑭鍶鈷鐵氧體。研究表明，Ni/YSZ電極在反向燃料電池操作中的活性低于燃料電池操作，這可歸因于電解方向上的擴散受限過程，或其在高蒸汽環境中的老化敏感性，主要是由于鎳顆粒的粗化。因此，已經提出了替代材料，例如鈦酸鹽/二氧化鈰復合材料（La0.35Sr0.65TiO3–Ce0.5La0.5O2-δ）或（La0.75Sr0.25）0.95Mn0.5Cr0.5O3（LSCM）作為電解陰極。LSF和LSM/YSZ都被報道為電解模式的良好陽極候選者。此外，較高的工作溫度和較高的xxx濕度比會導致較低的面積比電阻。