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本发明公开了一种磷酸铁锂复合改性的锂离子电池正极材料及其制备方法。该正极材料化学式为LiFe1-xRExPO4-REPO4/(C+Fe2P)，存在LiFe1-xRExPO4、REPO4和Fe2P多相结构，REPO4、C和Fe2P包覆LiFe1-xRExPO4表面，x为0.01～0.04。该方法是将锂源化合物、磷源化合物、无机和有机混合铁源化合物、稀土氧化物RE2O3混合均匀后，制得反应前驱体；将反应前驱体在煅烧后即得磷酸铁锂复合改性的锂离子电池正极材料。本发明的制备方法简单易行，生产成本低，所制备的材料具有较优的电化学性能，较高的振实密度，而且便于进行工业化大生产。