本发明提供了一种固态电解质及其制备方法、全固态锂金属电池，该固态电解质为：将二甲基亚砜、吡啶和亚磷酸三苯酯加入至容器内，然后加入含乙氧基的聚离子液体搅拌后，再加入氧化石墨烯，反应聚离子液体改性的氧化石墨烯；将聚乙二醇和双三氟甲基磺酰亚胺锂加入至乙腈中混合形成均相溶液，将聚离子液体改性的氧化石墨烯分散至均相溶液中，浇筑于模具上，即得固态电解质。本发明将含有乙氧基的聚离子液体(ox‑PIL)接枝到氧化石墨烯上，作为添加剂用于PEO基有机/无机复合全固态聚合物电解质，该电解质具有均匀、光滑的形貌，分散性好，聚合物电解质性能稳定，结晶度降低到，离子电导率高，机械强度高，锂离子迁移数高。