本发明公开了一种电池级无水三氟化铁的制备方法。本发明通过将铁粉和碳粉的混合物与氟气和惰性气体的混合气体在搅拌的条件下反应，反应初始阶段，通过加热装置加热至50～300℃，启动反应，使氟气与铁粉反应生成无水三氟化铁，体系温度升高，体系温度在200℃以上时，关闭加热装置，利用体系自身放热使反应继续进行，并将反应温度控制在200～300℃，有利于降低能耗，并且在此条件下混杂在铁粉中的碳粉也与氟气开始进行氟化反应，最终生成气态的多氟化碳。由于碳粉的反应以及搅拌的存在，整个反应过程中铁粉以及生成的氟化铁并不会结块，全部反应完成后，按铁粉计算的三氟化铁的收率接近100％，纯度达到99.9％。