本发明公开了一种基于聚酰亚胺的多孔单离子聚合物电解质PI-FPAS隔膜及其制备方法和应用。本发明所述隔膜具有均匀分布的球形孔结构，且所述孔结构相互连通，所述隔膜的孔隙率为65～67％，吸液率为265～275wt.％。本发明采用聚酰亚胺为骨架支撑材料与单离子聚合物电解质共混，通过模板浸出技术，以聚乙二醇6000为致孔剂，获得了一种具有优异热稳定性和高孔隙率的单离子聚合物电解质隔膜，聚乙二醇是一种无毒的环保材料，去除聚乙二醇比从溶液混合物中去除常见的有机溶剂要容易得多，因此，本发明成孔技术更加绿色环保且易操作。另外，将本发明制备的隔膜用于锂离子电池，可提高电池的循环稳定性以及安全性能。