一种表面改性的高电压钴酸锂正极材料，其是以钴酸锂基体为内核，内核外形成有凹凸不平的表面，表面上镶嵌有锂和金属M的复合氧化物，复合氧化物的存在形式为先修复该钴酸锂基体在制备过程中被破坏的层状结构，再原位反应在凹凸不平的表面上形成嵌套结构。该高电压钴酸锂正极材料的制备方法包括：将钴酸锂粉末原料浸泡在弱酸溶液中，使钴酸锂粉末原料形成凸凹不平的表面以为后续锂和金属M的复合氧化物提供镶嵌平台；过滤除酸；将酸处理后钴酸锂反复清洗，干燥；将干燥后的粉末按照相应配比与锂源、金属化合物添加剂进行充分混合，然后在有氧气氛下进行烧结，得到正极材料产品。本发明的正极材料在高电压条件下结构稳定，且循环性能优异。