由聚合物、電解質鹽、低分子有機溶劑三組分復合而成的膠態型體系鋰離子電池電解質，被稱為膠態電解質。這種膠態電解質具有較高的離子電導率。如PEO+碳酸丙烯酯（PC）碳酸乙烯酯（EC）+LiClO4凝膠電解質的離子電導率在室溫下接近10-3s.cm–1，并具有優良的機械加工性能和成膜性能，是制做微型鋰離子二次電池和電雙層電容器的理想電解質材料。

凝膠態聚合物電解質是頗有潛力的一種聚合物電解質。它是由聚合物、增塑劑和鋰鹽通過互溶方法形成的具有合適微結構的聚合物網絡，利用固定在微結構中的液態電解質分子實現離子傳導，既有固態聚合物的穩定性、可塑性和干態的特點，又有液態電解質的高離子傳導性。它的制造方法一般是將鋰鹽溶入高介電常數有機溶劑中，再將它們作為增塑劑與高分子聚合物基體復合，電解質鋰鹽重要分散在液體相中，離子傳輸也重要發生在液體相中，傳輸機理與液態電解質相似。

膠態聚合物電解質電池的初始容量比液態電解質電池的初始容量小一些，但是隨著充放電次數的新增，膠態聚合物電解質電池的比容量比液態電解質電池衰減速率要慢。這也許是因為單質硫和生成的鋰硫化物在液態電解質中更易發生溶解，這初步說明了膠態聚合物電解質能夠有效抑制反應中所生成的鋰硫化物的不可逆溶解。這兩類鋰硫電池都有著較高的衰減速率，特別是前10次的循環衰減速率更高。

膠態電解質在導電率方面要高于液態電解質，對鋰離子電池倍率放電性能提升更優越，電池在高溫時的膠態電解質的放電平臺要高，重要是因為溫度高時離子的運動加快，電池的內阻降低，放電性能提高.凝膠態聚合物電解質具有穩定的互穿聚合物網絡，可以有效地保持電解液，一定溫度范圍內具有較好的放電性能。

采用膠態聚合物電解質的電池循環效率比液態電解質電池的循環效率高，其平均衰減率約為5%，數次循環之后循環效率有所提高并保持恒定。膠態聚合物電解質的使用改善了新型鋰硫電池的循環性能，提高了其比容量。

凝膠電解質在此方面的應用有其極大的優勢，凝膠電解質的合成為鋰離子電池的高能量密度和微型化奠定了物質基礎。由于其良好的機械加工性能，可制成超薄，甚至可以卷曲的電池、電容器。在電致顯色、光電化學電子、醫療、空間技術等方面的應用具有廣闊前景。特別是其具有較高的耐熱性，使其在電動汽車動力源方面的應用已達實用階段。