本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰厚電極及其制備方法和應用。所述磷酸鐵鋰厚電極包括集流體以及位于集流體表面的電極涂層，電極涂層包括層疊設置的第一涂層和第二涂層，其中，第二涂層位于靠近集流體的一側，第一涂層包括球形磷酸鐵鋰二次顆粒、第一導電劑和第一粘結劑，第二涂層包括磷酸鐵鋰單顆粒、第二導電劑和第二粘結劑。本發(fā)明通過第一涂層和第二涂層中活性物質搭配，采用上層磷酸鐵鋰二次顆粒下層磷酸鐵鋰單顆粒的分層結構(遠離集流體的為上層)，顯著減小了曲折度和液相電阻，且球形二次顆粒間形成較大孔隙，單粒形成較小孔隙，有利于電解液浸潤及液相傳輸，同時還提升了電極的壓實密度，最終得到了能量密度和倍率性能較為優(yōu)異的厚電極結構。