提供一种用于循环锂离子的电化学电池的热稳定复合隔膜，以及制造复合隔膜的方法。所述方法包括将涂覆的基底的一个或多个表面区域与凝结剂接触。所述涂覆的基底包括绝缘多孔性基底和至少一层非多孔性聚合层，所述聚合层包括聚合物、一种或多种纳米颗粒、一种或多种亚微米颗粒、以及溶剂。涂覆的基底与凝结剂介质接触会除去溶剂，从而导致聚合物沉淀，形成至少一层基本上均匀的多孔性聚合物层，代替至少一层非多孔性聚合层。所述凝结剂介质具有大于溶剂的粘度，并且聚合物与凝结剂介质之间的溶解度参数差别小于聚合物与水之间的溶解度参数差别。