本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种固态电解质膜，包括以下质量分数的组成：经过碱洗干燥的聚偏氟乙烯3～7％、原位聚合单体3～7％、引发剂0.03～0.07％、快离子导体10～20％、稳定剂0.01～0.05％、分散剂0.01～0.05％、锂盐5～16％、第一有机溶剂50～70％。另外，本发明还涉及一种固态锂离子电池及其制备方法。相比于现有技术，本发明的固态电解质膜具有较高的离子电导率且稳定性好，固态锂离子电池则具有良好的综合性能。