本发明提供了一种磷酸铁锂正极片及其制备方法和锂离子电池。该磷酸铁锂正极片包括集流体和位于其表面的正极活性层，该集流体的表面含碳，正极活性层的材料包括堆叠的磷酸铁锂纳米片和包覆在磷酸铁锂纳米片表面的碳层，磷酸铁锂纳米片以(010)面为堆叠面。本申请的磷酸铁锂正极片中磷酸铁锂纳米片沿着(010)面堆叠在集流体上，缩短锂离子的扩散路径，降低磷酸铁锂反应的电荷转移阻抗和离子扩散阻抗，进而有助于提升磷酸铁锂正极片的倍率性能。磷酸铁锂正极片中碳层的存在一方面有助于提高正极活性层的电导率和稳定性；另一方面，碳层与集流体之间通过碳键连接，有助于提高正极活性层与集流体之间的相互作用力。