本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料領域，具體涉及一種納微分級結構三元正極復合材料前驅體及其制備和應用。本發(fā)明中，將包含三元正極活性材料的前體金屬源、N,N?二甲基甲酰胺和甘油的混合溶液進行溶劑熱處理，分離得到具有啞鈴狀形貌的三元正極活性材料前驅體；所述的N,N?二甲基甲酰胺和甘油的體積比為3～5:1。將所述的前驅體進行鋰化燒結，即可得到所述特殊形貌的材料。本發(fā)明方法工藝簡單，成本低廉，可控化制備出的富鋰錳基正極材料元素沉淀均勻，納微分級結構具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和優(yōu)異的電化學性能。