固体氧化物锂电池(SOFC)采用氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)WZ为固体电解质，与其他电解质不同，这种电解质不允许电子和氢离子通过，而是允许带负电的氧离子在电极两边自由通过。氧离子由阴极运动到阳极，并与氢发生反应生成水，反应释放出的电子则通过外电路回到阴极，与氧发生反应生成新的氧离子。SOFC的阴极通常由锶掺杂的锰酸镧(LSM)组成，阳极由Ni-YSZ组成。由于其工作温度高达1000度，传统的金属材料、合金钢和铝合金都难以在此温度下正常工作，因此整个锂电池都由复合陶瓷材料组成。另外，由于工作温度高，所有燃料均可在电池内部自动重整，并迅速地在电极上被氧化，而且燃料的杂质对电池的性能和寿命影响均很小，因而电池效率明显提高。同时因为反应产物水在高温下是以水蒸气形式排出，因此SOFC可与煤气化和燃气轮机等组成联合循环发电，这也是高温锂电池工作效率大于其他类型锂电池的主要原因。
