本发明公开了一种高锂盐浓度的水性聚氨酯离聚体的制备方法及应用，所述方法包括如下步骤：S1、按照比例由聚氨酯硬链段和聚氨酯软链段制备水性聚氨酯预聚体；S2、用二氨基磺酸锂对水溶性聚氨酯预聚体进行高锂盐化处理，得到高锂离子浓度的水性聚氨酯离聚体。高锂离子浓度可显著提高水性聚氨酯的电导率，由于极性的差异，水性聚氨酯的软硬段，倾向各自成相，这种相分离现象，为离子传导提供了理想的环境；水性聚氨酯离聚体可进一步制得基于石墨烯聚合物电解质的锂离子电池，所得电池可广泛应用于手机、电脑等电子产品，汽车、电动自行车等交通工具，还可用于要求能量密度高、循环寿命长、体积小的航空航天领域等。