本发明涉及质子交换膜技术领域，具体公开了一种高热稳定性质子交换膜及制备方法，通过将二氧化硅气凝胶包覆在Nafion树脂粉，然后与三聚磷酸铝一同镶嵌在聚偏氟乙烯多孔膜的孔洞得到一种高热稳定性质子交换膜。由于以聚偏氟乙烯多孔膜为载体，其良好的耐热性有效防止高温热变形；将二氧化硅气凝胶包覆在Nafion树脂粉，在微环境中Nafion树脂粉存在吸水溶胀，表现为优异的质子传导性，在宏观环境中，由于二氧化硅气凝胶包覆，使得Nafion树脂粉热稳定；通过使用三聚磷酸铝，其形成耐腐蚀微膜，有效提升质子交换膜的寿命。