本发明公开了一种锂电池复合隔膜及其制备方法和应用。本发明的锂电池复合隔膜，包括基膜和氧化物固态电解质涂覆层；所述氧化物固态电解质涂覆层包括氧化物固态电解质颗粒。取分散剂添加到溶剂中，进行充分搅拌，然后加入氧化物固态电解质颗粒，研磨均匀，制得浆料A，然后继续加入增稠剂、粘结剂和润湿剂，充分搅拌，制得浆料B；取浆料B涂布在基膜上，烘烤形成氧化物固态电解质涂层，收卷得到所述复合隔膜。本发明在基膜表面涂覆氧化物固态电解质层，形成复合隔膜，在电池组装时采用该复合隔膜，可以同时提高电池的安全性能和电化学性能。