本发明提供了一种复合含铝四氧化三钴及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将第一铝钴混合盐溶液与第一沉淀剂溶液并流注入底液进行一步反应；(2)并流注入第二铝钴混合盐溶液和第二沉淀剂溶液进行二步反应，得到复合含铝钴前驱体；(3)对步骤(2)制得复合铝钴前驱体进行烧结处理得到所述复合含铝四氧化三钴；其中，一步反应的温度 第二沉淀剂溶液的浓度。本发明所述方法制得复合含铝四氧化三钴在保证铝掺杂量的同时，提高铝的分布均匀性并提高材料的稳定性，避免在烧结处理过程中发生开裂、爆核的问题。