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本发明提供了一种锂离子电池隔膜,由聚酯纤维无纺布、原纤化纤维层和壳聚糖涂层组成,其中,所述聚酯纤维无纺布厚度在10?18μm之间,所述原纤化纤维层厚度在2?5μm之间,壳聚糖涂层在1?3μm之间。本发明还提供了制备上述锂离子电池隔膜的方法。本锂离子电池隔膜通过将聚酯纤维无纺布、原纤化纤维层和壳聚糖涂层复合形成锂离子电池隔膜,通过涂覆壳聚糖涂层并严格控制各复合层的厚度,可以大大改善离子传输的均匀性,特别是低温下循环性能,并且通过将原纤化纤维沉积在聚酯纤维无纺布上的抄造方式,可以避免聚酯纤维向原纤化纤维孔隙中迁移,从而可以提高基材的离子传输性,降低隔膜离子的阻抗。