本发明属于电池材料技术领域，特别是涉及一种凝胶电解质隔膜及其制备方法、锂离子电池，凝胶电解质隔膜包括高分子聚合物材料、双三氟甲磺酰亚胺基锂和胍盐离子液体。凝胶电解质隔膜中的胍盐离子液体具有稳定不挥发、使用寿命长、电导率高等优点，其氮上含有孤对电子，可以与金属离子发生配位作用，尤其是对Mn2+有强烈的吸引作用，进而萃取由于锰酸锂材料发生歧化反应而生成的Mn2+，防止Mn2+附着到负极上造成容量衰减。该凝胶电解质隔膜为多孔性聚合物隔膜，适合在锰酸锂电池中使用，可以有效防止Mn2+通过电解液迁移至负极。