本发明公开了一种用于改善锂金属电池性能的隔膜功能材料及制备方法和应用，包括步骤：(1)以硝酸铁为原料制备氧化铁；(2)将氧化石墨烯粉末超声分散到水中；(3)将氧化铁称量加入到含有氯化钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵、三(羟甲基)氨基甲烷的水溶液中，搅拌，清洗，干燥；(4)将步骤3得到的产物称量加入到步骤2的分散液中，搅拌，洗涤，干燥；(5)将步骤4得到的产物在氨气气氛下氨化处理，得到用于改善锂金属电池性能的隔膜功能材料。本发明方法原料环保、条件温和、可规模化生产，制备的氮掺杂石墨烯包裹氮化铁具有核壳结构及高的机械强度和热稳定性，作为隔膜功能层可显著改善锂金属电池的电化学及热稳定性能。