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本发明提供了一种复合正极材料及其制备方法和应用,所述制备方法包括(1)将氧化石墨烯、氮源、锂源、铁源和磷源混合,进行水热反应,得到前驱体,氮源与氧化石墨烯的质量比为(3~9):1;(2)将步骤(1)所述前驱体与碳源混合,焙烧后得到所述复合正极材料。本发明将特定含量的氧化石墨烯与氮源混合,并配合锂源、铁源、磷源等原料水热反应后,与碳源混合并焙烧,制备得到三维网状结构的复合正极材料,该材料具有良好的形貌和导电性,增强了电解液对正极的渗透,增加了反应活性位点,具有较高的比容量和较好的循环稳定性。