本发明实施例涉及一种渗透型复合固态电解质隔膜及其制备方法与应用，制备方法包括：将高离子电导氧化物固态电解质材料和溶剂分散均匀得到第一分散液；将第一分散液进行研磨处理，使固态电解质材料颗粒粒径研磨至亚纳米级别，得到第二分散液；将第二分散液加入添加剂材料，搅拌均匀得到第三分散液；将第三分散液进行超声分散，再进行过滤处理，得到复合固态电解质浆料；将复合固态电解质浆料通过微凹辊涂布涂覆在基膜上，同时用金属滚轮挤压使复合固态电解质浆料进入基膜的孔隙中，烘干后得到具有优异的物理性能和安全性能的渗透型复合固态电解质隔膜，将其应用于锂离子电池中，可以提高电池的安全性能和循环性能。