固態離子是對離子電子混合導體和完全離子導體（固體電解質）及其用途的研究。屬于此類別的某些材料包括無機晶體和多晶固體、陶瓷、玻璃、聚合物和復合材料。固態離子設備（例如，固體氧化物燃料電池）比具有液體電解質的同類設備更加可靠和持久。

固態離子領域首先在歐洲發展，始于1834年Michael Faraday在固體電解質Ag?₂?S和PbF?₂上的研究。后來，Walther Nernst做出了基本貢獻，他推導了Nernst方程并檢測了離子傳導在他的能斯特燈中摻入了雜摻雜的氧化鋯。向前邁出的另一個主要步驟是在1914年對碘化銀進行表征。在1930年左右，Yakov Frenkel、Walter Schottky和Carl Wagner建立了點缺陷的概念。包括Schottky和Wagner開發的點缺陷熱力學；這有助于解釋離子晶體、離子導電玻璃、聚合物電解質和納米復合材料中的離子和電子傳輸。在20世紀末和21世紀初，固態離子聚焦于新型固體電解質的合成與表征及其在固態電池系統、燃料電池和傳感器中的應用。

固態離子學是由高橋武彥在1967年創造的，但并沒有成為被廣泛使用，直到20世紀80年代，與軸頸的出現，固態離子。于1972年在意大利Belgirate舉行了有關該主題的xxx次國際會議，名稱為“固體，固態電池和設備中的快速離子遷移”。

到1971年，基于碘化rub銀（RbAg?₄?I?₅）的固態電池和電池已經在各種溫度和放電電流下進行了設計和測試。盡管RbAg?₄?I?_5的電導率相對較高，但由于每單位重量的總能量較低（約5 W·h / kg），它們從未被商業化。相反，LiI的電導率僅為ca。室溫下為1?×?10?^??7?S / cm，已廣泛應用于人造起搏器電池。xxx個基于無摻雜LiI的設備于1972年3月在意大利費拉拉植入人體。后來的模型將LiI膜用作電解質，并摻有氧化鋁納米顆粒以增加其電導率。LiI是在Li陽極與碘-聚（2-乙烯基吡啶）陰極之間進行的原位化學反應中形成的，因此在操作過程中被腐蝕和破裂自修復。

鈉硫電池，基于陶瓷β-Al系₂???₃夾在陽極熔融鈉和熔融硫陰極之間的電解質表現出高的能量密度和被認為是在20世紀90年代的汽車電池，但由于氧化鋁的脆性，不理會由于熔融的鈉和硫之間的反應而導致裂紋和嚴重破壞。β-Al系的更換₂???₃與NASICON沒有保存該應用，因為它并沒有解決開裂問題，而且由于NASICON與熔融鈉反應。

氧化釔穩定的氧化鋯在汽車的氧氣傳感器中用作固體電解質，產生的電壓取決于氧氣和廢氣的比例，并向燃料噴射器提供電子反饋。許多冶金和玻璃制造廠也安裝了這種傳感器。在1980年代至1990年代提出了類似的基于固體鹵化銀電解質的CO?₂，氯和其他氣體傳感器。自1980年代中期以來，智能玻璃中就使用了基于Li的固體電解質來分離電致變色膜（通常為WO?₃）和離子存儲膜（通常為LiCoO?₂），透明度由外部電壓控制的窗口。

固態離子導體是鋰離子電池、質子交換膜燃料電池（PEMFC），超級電容器（一種新型的電化學儲能設備）和固體氧化物燃料電池（通過氧化燃料產生電的設備）的基本組件。Nafion是一種在1960年代后期發現的柔性含氟聚合物-共聚物，被廣泛用作PEMFC中的聚合物電解質。