本发明公开了一种高耐久性有机抗氧化剂螯合铈离子复合质子交换膜及其制备方法，通过引入茜素红铈配合物自由基淬灭剂，有机抗氧化剂和铈离子可以协同发挥作用，从而淬灭燃料电池运行过程中产生的自由基(HO·)，抑制其攻击羟基自由基对醚基、聚合物电解质膜主链、侧链的三级碳以及C‑S键。与传统的高耐久性质子交换膜相比，本发明质子交换膜化学耐腐蚀性进一步提升，且整个制备过程工艺简单，安全环保，成本低廉，可推广应用。