本发明提供了一种放射状正极前驱体及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将混合金属盐溶液、络合剂溶液和第一沉淀剂溶液并流注入底液，经成核反应和一步生长反应得到半步前驱体；(2)将步骤(1)的第一沉淀剂溶液换为第二沉淀剂溶液，经二步生长反应得到所述放射状正极前驱体；其中，所述第一沉淀剂溶液的溶质包括碳酸盐和苛性碱，所述第二沉淀剂溶液的溶质包括苛性碱。本发明通过控制共沉淀不同阶段的沉淀剂组成，制备一种放射状正极前驱体，这种放射状结构有助于缓解充放电过程中的体积膨胀，降低材料的应力集中，也能够促进锂离子的传输，从而综合提升电池的倍率性能、循环稳定性和安全性。