Bei Festkörper- oder auch Feststoffbatterien liegen beide Elektroden und der Elektrolyt als festes Material vor. Obwohl sich bereits einige Festkörperbatterien in der Anwendung in Elektroautos bzw. –lastwagen (z.B. im „Bollore Blue Car“)befinden, sind die meisten aktuell noch in der Entwicklung.
Die Vorteile von Festkörperbatterien (engl. All-Solid-State Batteries, ASSB) gegenüber den gängigen Flüssigelektrolytbatterien sind der Ersatz des (meist leicht entzündlichen) Flüssigelektrolyts durch einen Feststoffelektrolyten. Weiterhin weisen Festkörperbatterien eine höhere Energiedichte und eine schnellere Ladefähigkeit auf, was für die zunehmende Elektromobilität bedeutend ist.
Für Festkörperbatterien kommen verschiedene Materialien wie Polymere, Metalle, Keramiken in unterschiedlichen Kombinationen zum Einsatz.