本发明提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料、其制备方法及应用。其包括：使锂源、第一磷源、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁及第一溶剂进行水热合成反应，得到碳复合磷酸铁锂前驱体；在惰性气氛或还原气氛下，使碳复合磷酸铁锂前驱体进行焙烧，得到碳复合磷酸铁锂正极材料。纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子会缓慢释放到反应体系中，这使得水热合成反应过程中，磷酸铁锂颗粒的形成存在速度差异，从而使得磷酸铁锂粒径产生级配，通过不同粒径的磷酸铁锂交替析出能够大大减少碳复合磷酸铁锂前驱体中颗粒间的空隙。相应地，经过焙烧后，所制备碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能。