本发明公开了一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法，包括两层改性无纺布基材膜、两层改性无纺布基材膜之间的热防护涂层以及两层改性无纺布与热防护涂层相背一面上的增强涂层；本发明采用双层聚丙烯无纺布以及两层无纺布之间的热防护涂层，在保证了隔膜的对正负极的分隔性质的同时，提升了隔膜的吸液保液、防刺穿以及热闭孔性质，并在两层无纺布的表面涂覆有增强涂层，降低隔膜的导热能力并降低隔膜的热收缩；本发明还通过提升了聚丙烯无纺布的亲水性，同时将纳米二氧化硅填充至无纺布孔隙中，再同时对无纺布以及纳米二氧化硅的表面接枝甲基丙烯酸甲酯，使纳米二氧化硅在无纺布孔隙内结合，起到良好的填充效果，使无纺布的孔隙更加均匀。