熔融碳酸盐燃料电池电极反应式为：电池反应：O2+2H2→2H2O。阴极反应：O2+2CO2+4e-→2C03，阳极反应：2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e。熔融碳酸盐燃料电池简称MCFC，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池，其电解质是熔融态碳酸盐。
熔融碳酸盐燃料电池优点在于工作温度较高，反应速度加快；对燃料的纯度要求相对较低，可以对燃料进行电池内重整，不需贵金属催化剂，成本较低。采用液体电解质，较易操作。熔融碳酸盐燃料电池电解质为熔融碳酸盐，一般为碱金属Li、K、Na、Cs的碳酸盐混合物，隔膜材料是LiAiO2，正极和负极分别为添加锂的氧化镍和多孔镍。
由上述反应可知，熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为CO2在阴极为反应物，而在阳极为产物。实际上电池工作过程中CO2在循环，即阳极产生的CO2返回到阴极，以确保电池连续地工作。因此熔融碳酸盐燃料电池电极反应式为：阴极反应：O2+2CO2+4e-→2C03，阳极反应：2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e，电池反应式为：O2+2H2→2H2O。