氧化物体系的固体电解质主要有钙钛矿结构的锂钢钛氧化物（LLTO）、石榴石结构的锂钢锆氧化物（LLZO）、快离子导体（LISICON、NASICON）等。
在微观水平上形成结构稳定的锂离子传输通道。氧化物固体电解质的最大优势来自于无机氧化物的固有特性：机械强度高、物理化学稳定性高、耐压性强、制造复杂度低。同时，掺杂一些元素后，氧化物固体电解质在稍高温度（如800℃）下的锂离子电导率在实践中也可以接受。
氧化物固体电解质的不足也源于无机氧化物的固有特性：对于电极-电解质界面，界面接触能力较差，循环过程中界面稳定性也较差，导致循环过程中界面阻抗迅速增加.负极有效容量不足，电池寿命衰减较快；薄层也很困难。因此，氧化物固体电解质往往需要添加一些聚合物成分并与微量离子液体/高性能锂盐-电解质混合，或使用辅助原位聚合制造准固态电池，以保留一些安全优势并提高电解质- 电极的界面接触。
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