本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料及其制備方法與應(yīng)用。該正極材料具有通式I所示的組成：Li_1+aM_1?x?yFe_xG_yPO₄C_z式I，其中，沿所述正極材料的中心至外表面的方向上，所述M元素和Fe元素的含量分別呈梯度分布；?0.2≤a≤0.2，0≤x＜1，0≤y≤0.05，0≤z≤0.1；M選自Mn、Co、V和Ni中的至少一種；G選自Ga、Sn、V、Mo、Al、Mg、Ce、Ti、Zr、Nb、Si、W和In中的至少一種。該正極材料的近中心處具有高電壓平臺的橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料的結(jié)構(gòu)，提供高的能量密度；靠近外表面處具有改性的磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、阻止過渡金屬溶出的作用，改善材料循環(huán)性能和安全性能。