有些具有接近、甚至超过熔盐的高的离子电导率和低的电导激活能，这些固体电解质常称为快离子导体（fastionconductor;FIC）。它形成的原因是晶体中的非导电离子形成刚性骨架，晶格内部存在多于导电离子数的可占据位置，这些位置互相连通，形成一维隧道型、二维平面型或三维传导型的离子扩散通道，导电离子在通道中可以自由移动。它们广泛应用于新型固体电池、高温氧化物燃料电池、电致变色器件和离子传导型传感器件等。也用在记忆装置、显示装置、化学传感器中，以及在电池中用作电极、电解质等。例如，用固体电解质碘制成的锂-碘电池已用于人工心脏起搏器；以二氧化锆为基质的固体电解质已用于制高温测氧计等。
在冶金生产和高温冶金物理化学研究中应用最广的固体电解质是以氧化锆为基体，掺杂以7～20mo1％的二价或三价氧化物(如CaO、MgO、Y2O3和其他稀土氧化物)烧结制成的代位固溶体高温陶瓷。纯ZrO2在常温下是单斜晶型，加热到1150℃会发生相变,转变为四方晶型,同时体积收缩约7％。加入CaO并经高温煅烧后,形成CaO与ZrO2的代位固溶体,ZrO2的晶型变为CaF2型的立方晶体，且不随温度的变化而改变，从而改善其抗热震性。另一方面，一个Ca2+置换一个Zr4+，为保持电中性就要出现一个O2-的空位。掺杂后的固溶体中有大量的氧离子空位。在高温下，氧离子通过这些空位可以快速迁移，形成氧离子导电的固体电解质。1600℃时，掺杂15mo1％CaO的ZrO2的电导率约为1.0西门子／厘米,高于同温度下高炉渣的电导率(0.24～0.82西门子／厘米)也大大高于25℃下1NKCl水溶液的电导率（0.1117西门子/厘米,25℃）。这种ZrO2高温陶瓷具有高的熔点(2700℃)和极稳定的化学性质。