本发明涉及一种碳包覆镨掺杂磷酸铁锂复合正极材料的制备方法，包括如下步骤：（1）固相烧结法制得镨掺杂磷酸铁锂；（2）取适量上述镨掺杂磷酸铁锂备用，称量CH3COOLi放于玛瑙研钵中，加入适量无水乙醇进行溶解，将所述镨掺杂磷酸铁锂加入研钵中进一步研磨，加入柠檬酸晶体一起研磨，待研钵中的混料被磨成胶状物时停止研磨并转移至瓷舟中；预烧，加入蔗糖进行研磨，烧结到碳包覆镨掺杂磷酸铁锂复合正极材料。本发明制备的锂离子电池用碳包覆镨掺杂磷酸铁锂复合正极材料，将磷酸铁锂镨掺杂改性以提高其离子扩散性能并且抑制团聚现象，然后再在其表面形成两层碳导电网络，以提高其导电率，使得其具有良好的导电性能和循环稳定性。