本發(fā)明提供了一種鈦酸鋰復(fù)合材料及其制備方法、電池極片和鋰離子電池。該鈦酸鋰復(fù)合材料的制備方法包括：將鈦源、鋰源和第一導(dǎo)電劑依次進(jìn)行混合及造粒，獲得第一原料和第二原料，第一原料的粒徑D50為9～15μm，第二原料的粒徑D50為3～7μm；在惰性氣氛下，使第一原料和第二原料分別進(jìn)行無氧燒結(jié)，得到第一燒結(jié)產(chǎn)物和第二燒結(jié)產(chǎn)物，鈦酸鋰復(fù)合材料為第一燒結(jié)產(chǎn)物和第二燒結(jié)產(chǎn)物的混合物。采用上述方法制得的鈦酸鋰復(fù)合材料具有較高的壓實(shí)密度，制得的電池也具有較高的能量密度和倍率性能。