磷酸锰铁锂的优点与制备方法

磷酸锰铁锂是重要的锂电池正极材料，具有多种结构，其中与磷酸铁锂、磷酸锰锂等锂离子电池正极材料结构相似的正交橄榄石结构，锂离子可以在晶体中移动、层插，具有电化学活性，且在一定电压范围内，磷酸锰铁锂的橄榄石结构稳定，不易转化为尖晶石结构。

优点与用途

相对于磷酸铁锂，具有橄榄石结构的磷酸锰铁锂，其理论容量达到172mAh/g，放电平台电压高达4.1V；相对于磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料等锂离子电池正极材料，磷酸锰铁锂具有循环性能好、高电导率、高能量密度、原料来源广、环境友好、成本低的优点，此外，处于现有电解液体系的稳定电化学窗口，磷酸锰铁锂可以与多种有机电解质配合使用。

制备方法

一种由磷酸铁锂制备磷酸锰铁锂的方法，依次包括如下步骤：

（1）取一定量的磷酸铁锂固体，先加入磷酸铁锂固体重量1-5%的还原剂，再按磷酸铁锂固体﹕锰源=0.9-11﹕1的重量比加入锰源，最后按磷酸铁锂固体﹕锂源=3-30﹕1的重量比加入锂源，将物料转入球磨机中，在一定的转速下球磨粉碎1-5小时，得到混合粉末；

（2）将步骤（1）得到的混合粉末转入砂磨机进料罐中，加入质量浓度为7.5-17%的磷酸溶液，使混合粉末与磷酸以固液质量比为1:1-4混合，混合后在一定转速下对物料进行砂磨，砂磨时间3-10小时，得到浆料；

（3）将步骤（2）砂磨后得到的浆料转入喷雾干燥机进行干燥，得到固体粉末；

（4）将步骤（3）干燥后得到的固体粉末转入气氛炉煅烧，通入氮气保护，在450-800℃下煅烧5-10小时，然后在氮气氛围中冷却，即得到磷酸锰铁锂；

上述步骤（1）的锰源优选碳酸锰、氢氧化锰中的一种或多种。

本发明的工艺简单，可以通过调节锰源的加入量来方便、准确调控产品磷酸锰铁锂中的锰铁比例，获得的磷酸锰铁锂具有正交橄榄石结构，且杂质含量低于0.005%，D95粒度为90‑160纳米，特别适合作为锂电池正极材料使用。

参考文献

CN109264691B