本发明公开了一种二元锂离子电池正极材料及其喷雾干燥制备方法，包括以下步骤：将原料混合制浆，经过砂磨后采用喷雾干燥机干燥造粒，然后放入炉内进行焙烧，焙烧后经过破碎、过筛得到二元锂离子电池正极材料。本发明选用特定的一步式锂源加入方法，区别于传统高温固相反应中的锂源扩散式传递，本方法形成了原位合成二元正极材料的特殊结构，显著提升了材料中锂元素分布的均匀性，有效提升了材料的电化学性能。采用喷雾干燥的方法对砂磨后的浆料进行干燥造粒，能够使合成的正极材料元素分布更加均匀，制备得到的二元锂离子电池正极材料具有优异的电化学性能。