本發(fā)明提供一種納米固體電解質(zhì)及其制備方法和鋰離子電池。納米固體電解質(zhì)的制備方法：將鈦鹽、水混合過濾得到沉淀物，然后將所述沉淀物、酸混合得到鈦鹽溶液；將所述鈦鹽溶液、鋰鹽、鋁鹽混合后再與含磷酸根的溶液混合得到溶膠，然后將所述溶膠、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合得到凝膠前驅(qū)體；將所述凝膠前驅(qū)體干燥后研磨，然后在惰性氣氛下高溫?zé)Y(jié)，再在氧化性氣氛下煅燒得到納米固體電解質(zhì)Li_1+xAl_xTi_2?x(PO₄)₃，其中0＜X＜1。納米固體電解質(zhì)，使用所述的制備方法制得。鋰離子電池，使用所述的納米固體電解質(zhì)制得。本申請?zhí)峁┑募{米固體電解質(zhì)的制備方法制得的納米固體電解質(zhì)，粒徑分布均勻，顆粒之間差異小，形貌規(guī)則有序。