本申请公开了一种改性陶瓷隔膜及其制备方法及应用，涉及二次电池技术领域。所述的改性陶瓷隔膜包括：基膜，所述基膜为多孔薄膜；涂层，所述涂层设置在所述基膜的至少一侧表面上，所述涂层包括改性多孔纳米陶瓷、粘结剂、润湿剂和分散剂，所述改性多孔纳米陶瓷包括纳米纤维素和多孔纳米陶瓷，所述纳米纤维素在改性多孔纳米陶瓷中占比10~25wt%。本申请通过纳米纤维素对多孔纳米陶瓷进行改性，穿插在多孔纳米陶瓷的纳米纤维素，形成涂层后，裸露在多孔纳米陶瓷外的纳米纤维素相互紧密交错，将多孔纳米陶瓷紧密地交粘在一起，形成了网状的多孔纳米陶瓷涂层，从而提高了隔膜的耐热性。