本发明适用于锂离子电池技术领域，提供了一种厚电极材料及其制备方法、锂离子电池，包括：在小粒径的电极活性材料中加入导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂，配置成第一电极浆料；在大粒径的电极活性材料中加入导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂，配置成第二电极浆料；将第一电极浆料和第二电极浆料分别通过两套浆料运输系统传送至双模头涂布机的各自对应模头进行同时间隙涂布偶数次，且保持每次涂布时第一电极浆料在第二电极浆料的上方或者第二电极浆料在第一电极浆料的上方，经烘干、辊压处理后，即得。本发明可保障所得厚电极材料的一致性且天然分布有直通孔，电解液可快速均匀浸润，制作工艺简单，解决了厚电极难以浸润、电导率差及一致性差的难题。