本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，涉及一種層狀?尖晶石核殼異構(gòu)鈷酸鋰復(fù)合材料和鋰離子電池及其制備方法和應(yīng)用。所述層狀?尖晶石核殼異構(gòu)鈷酸鋰復(fù)合材料具有由層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰內(nèi)核和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦基復(fù)合氧化物外殼構(gòu)成的核殼結(jié)構(gòu)，所述鈦基復(fù)合氧化物外殼的組成為L(zhǎng)i₂MTi₃O₈，M為Zn、Cu、Mg、Mn和Co中的一種或兩種以上；所述層狀?尖晶石核殼異構(gòu)鈷酸鋰復(fù)合材料采用液相法并以丙烯酸作為絡(luò)合劑制備得到。本發(fā)明提供的層狀?尖晶石核殼異構(gòu)鈷酸鋰復(fù)合材料能夠提高鋰離子電池的高溫和高電壓下的循環(huán)穩(wěn)定性，且制備過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。