本发明公开了一种镁锂分离用荷正电型聚酰亚胺纳滤膜及其制备方法和应用，其制备方法包括：将聚酰亚胺、氨基类聚合物和锂离子筛吸附剂完全溶解，通过浸没沉淀相转化技术，制备得到镁锂分离用荷正电型聚酰亚胺纳滤膜。该方法制备得到的镁锂分离用荷正电型聚酰亚胺纳滤膜的上表面、下表面及截面均匀分布氨基类聚合物、锂离子分子筛，其中，氨基类聚合物的引入，将荷负电型纳滤膜成功改性为荷正电纳滤膜，实现静电排斥下对镁离子的截留；而锂离子分子筛的引入，构建了锂离子在膜内的特异性传递通道，提高了锂离子溶液的渗透通量。因此，本发明利用纳滤膜的筛分作用协同锂离子分子筛的吸附作用，大幅提高了镁锂的分离效率。