Katı elektrolitler, lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sıvı veya polimer jel elektrolitler yerine kullanılan katı elektrolitlerdir. Bazı katı elektrolit türleri: Oksit elektrolitler: Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP), Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3 (LATP), perovskit tipi Li3xLa2/3-xTiO3 (LLTO) ve metalik Li ile granat tipi Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZO) gibi malzemeler. Seramik elektrolitler: Gümüş sülfid ve kurşun(II) florür. Polimer elektrolitler: Polimerik, NASİCON, jel, kompozit, garnet, vanadyum bazlı. Katı elektrolitler, iyonların elektrotlar arasında verimli bir şekilde hareket etmesini sağlayarak pilin daha güvenli ve daha fazla enerji depolayabilir olmasını sağlar.