本发明公开了一种生物质纤维基电池隔膜及其制备方法和应用，所述生物质纤维基电池隔膜由生物质纤维和聚合物复合之后通过造纸工艺制备而成；其中，所述生物质纤维为纤维素纳米纤维、细菌纤维素纳米纤维、海藻酸钠纤维和几丁质纳米纤维中的一种或多种；所述聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和壳聚糖中的一种或者多种。本发明通过选取含有合适官能基团的聚合物，利用聚合物与生物质纤维进行复合，无需复杂的制备过程，大大降低了生产成本；通过在生物质纤维表面及隔膜孔隙中形成聚合物功能层，能够在电解液中吸附大量电解液，形成凝胶态，为锂离子传输提供快速通道，因此不需要通过造孔等措施就能实现高离子电导率，同时具有高机械强度的特性。