本发明公开了一种互穿网络多孔结构的复合凝胶电解质材料及其制备和应用，制备方法：将纤维素纳米纤维晶和聚乙烯醇分别溶解于含有尿素的碱溶液和去离子水溶液中；将两分散液混合均匀后向其中加入氢氧化钾，再进行涡流混合；对涡流混合后的混合物进行加热成型制得互穿网络多孔结构的复合凝胶电解质材料。本发明的制备方法，工艺简单，成本低廉，产品易于成型，反应时间短，适用于批量生产；制得的复合凝胶电解质材料，原料来源广泛且具有生物降解性能，CNFs表面含有丰富的羟基，作为PVA水凝胶的增强剂与交联剂，能复合制得互穿网络多孔结构的凝胶电解质，进一步提高了复合凝胶电解质的机械性能与离子电导率，极具应用前景。