本發(fā)明提供了一種聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，包括下述步驟：改性：在惰性氣體氣氛下，將單體溶解于第一溶劑中，加入納米粒子，再加入引發(fā)劑混合均勻得到混合溶液，將所述混合溶液引發(fā)聚合，再將聚合反應(yīng)所得的溶液進(jìn)行沉淀、干燥，得到納米粒子改性的聚合物顆粒；制膜：將所述納米粒子改性的聚合物顆粒溶解于第二溶劑中，得到聚合物溶液，然后采用聚合物溶液制得所述聚合物電解質(zhì)膜。通過這種制備方法所制得的聚合物電解質(zhì)膜包含聚合物基體，所述聚合物基體中摻雜有納米粒子。本發(fā)明還涉及采用這種聚合物電解質(zhì)膜的聚合物鋰離子電池。通過本發(fā)明的制備方法制得的聚合物電解質(zhì)膜的綜合性能得到明顯提高。