本发明属于锂金属电池中电解质材料技术领域，公开一种三明治结构复合固态聚合物电解质的制备方法，在这种复合电解质中引入由高强度二维材料通过静电纺丝制备的超薄刚性骨架，在复合电解质中构建连续的填料‑聚合物界面，从而形成了连续贯通的高速锂离子传输路径。并进一步在复合电解两侧表面构建含不同增塑剂的涂层，增强复合固态聚合物电解质与正负极的兼容性，同时有效拓宽其电化学窗口；本发明备得到集离子电导率高、机械强度高、热稳定性好、化学性能稳定、与正负极兼容性好等综合性能于一身的全固态聚合物电解质，全面提高锂金属电池整体的电化学性能、能量密度、循环稳定性以及安全性。