本发明公开了一种无机复合水凝胶电解质膜及其制备和在水系锌离子电池中的应用。该无机复合水凝胶电解质膜由无机复合明胶水凝胶膜和水相电解液组成；其中，无机复合明胶水凝胶膜由明胶/锌锰盐溶液和无机纳米颗粒均匀混合后成膜制得。本发明所提供的无机复合水凝胶电解质膜可使锌离子溶解/沉积过程均匀发生并能稳定锌负极表面附近溶液环境，有效解决了锌枝晶、腐蚀和钝化等锌负极问题，同时还对水系锌离子电池正极起一定程度保护作用，从而显著提升电池的倍率性能和循环性能。此外，本发明所提供的制备方法简单、原料易得、绿色环保，适合大规模生产。本发明所提供的无机复合水凝胶电解质膜在储能领域特别是柔性可穿戴设备领域应用前景广阔。