本发明提供了一种硅溶胶复合石墨毡及其制备方法和应用，所述制备方法包括首先将粘胶基石墨毡在改性硅溶胶中浸胶处理，再进行钝化处理的步骤；利用所述改性硅溶胶可以和所述粘胶基石墨毡中的纤维素发生交联反应形成网状结构的特点，使得所述粘胶基石墨毡中纤维的内部结构发生了改变，进而提升了最终得到的复合石墨毡的强度；同时所述改性硅溶胶还可以在石墨毡外表面形成良好的保护膜，避免了石墨毡在高温钝化处理过程中毡体自身析出的水份造成毡体氧化的问题，进而有效提高了所述石墨毡的保温性能，并延长了其使用寿命，最终得到了综合性能优异的硅溶胶复合石墨毡。