CN114988386B - 一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将碳酸氢铵、锰源和铁源混合得到混合碳酸盐沉淀物，将所述混合碳酸盐沉淀物和浓磷酸混合，加入葡萄糖酸得到第一浆料；(2)将所述第一浆料、碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸源、掺杂剂和水醇溶液混合搅拌得到混合浆料，减压蒸馏后得到共沉淀球；(3)对所述共沉淀球进行烧结处理得到所述磷酸锰铁锂正极材料，本发明通过简单的湿法共沉淀一次性造粒，避免了传统工艺存在的工艺成本高、工艺过程相对复杂的缺点，可大幅减少能耗降低合成成本并简化制作工艺。

Description

一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用。
背景技术
磷酸铁具有资源丰富、安全性能好、循环寿命好、环境友好等优点，是动力电池首选的正极材料之一，磷酸锰锂拥有更高的工作电位(4.1V)，且在现有通用电解液体系的稳定电化学窗口之内，因此理论上其能量密度比LFP高出21％，被认为是LFP升级版。然而由于其导电性较差，目前难以有实际应用价值，磷酸锰铁锂既具有磷酸铁锂的高导电和循环性能，又具有磷酸锰锂的高电压平台，被认为是替代磷酸铁锂较好选择的下一代新能源正极材料。
CN107128892A公开了一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，该方法使用铁源、磷源、锰源、锂源、碳源进行烧结制成磷酸锰铁锂，将磷源与铁源、锰源、锂源投入反应釜中，按固含5～60％投入纯水搅拌混合；按固含质量比50～200％加入碳源；混合物在反应釜内120～150℃的温度下搅拌混合反应；将物料进行喷雾干燥；将物料在氮气氛围中煅烧；将物料进行隧道干燥。
CN113929073A公开了一种固相法制备磷酸锰铁锂的方法。其制备方法如下：按照摩尔比7:3称取一定量的锰源和铁源，再按照一定化学计量比称取锂源、磷源、碳源、掺杂剂，加入纯水，经球磨和砂磨后，控制砂磨粒径D50≤300nm，喷雾干燥后得到棕色的前驱体粉末。将前驱体放在氮气气氛保护下烧结，控制烧结温度为600～700℃，然后经过粉碎、筛分除铁后得到磷酸锰铁锂正极材料。
上述方案所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法采用研磨喷雾的方法制备，其所述方法存在有能耗和成本较高的问题，极大程度限制了磷酸锰铁锂正极材料的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用，本发明通过简单的湿法共沉淀一次性造粒，避免了传统工艺存在的工艺成本高、工艺过程相对复杂的缺点，可大幅减少能耗降低合成成本并简化制作工艺。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将碳酸氢铵、锰源和铁源混合得到混合碳酸盐沉淀物，将所述混合碳酸盐沉淀物和浓磷酸混合，加入葡萄糖酸得到第一浆料；
(2)将所述第一浆料、碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸源、掺杂剂和水醇溶液混合搅拌得到混合浆料，减压蒸馏后得到共沉淀球；
(3)对所述共沉淀球进行烧结处理得到所述磷酸锰铁锂正极材料。
本发明所述磷酸锰铁锂材料的制备方法中省略了喷雾干燥工序，采用湿法共沉淀一次性造粒，不需要制备任何单一固相前驱体，湿法造粒后适量补充添加不足元素，然后混匀后直接进行烧结合成出磷酸锰铁锂材料。可大幅减少能耗降低合成成本并简化制作工艺。
本发明所述第一浆料逐步加到反应釜进行共沉淀，然后将第一浆料和配制好的碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸、掺杂剂等一起加入到反应釜中进行反应，反应釜中提前放入80％的水醇溶液，由于第一浆料中加入了足量的磷酸和葡萄糖，不溶解的固体量小于5％，然后经过球磨后形成悬浊液，再辅助以慢速搅拌，第一浆料能保证每时每刻加料进反应釜的均一性，反应开始前控反应釜温度，在较低的温度下运行可以保证乙醇的挥发性降低至较低水平，同时保证体系的碳酸氢盐不会快速大量分解造成气泡量过多，通过高速搅拌让接下来持续加入的各种溶液能够在最短的时间内充分混合并均匀分散到反应釜内，并在釜内特定的环境下发生共沉淀反应，准备工作做好后，将第一浆料、碳酸氢锂溶液、氢氧化锂溶液、磷酸溶液和掺杂溶液同时同步缓慢加入到反应釜内开始共沉淀反应，控制体系的pH，交替加入氢氧化锂溶液或者稀磷酸溶液，然后用碳酸氢锂溶液协调补充过程中缺失的锂，保证过程中及最终锂与金属和磷的比例，反应进行的过程中不断持续浓缩，将浓缩后排出的液体重新加入一定量的乙醇并将重新配好的乙醇和水的混合液持续不断地加入反应釜，确保反应釜内乙醇和水的浓度基本平衡。整个反应过程多出来的废水在共沉淀反应结束后通过减压蒸馏的方式将水和乙醇分别进行回收处理，最终得到类球形共沉淀球。
优选地，步骤(1)所述碳酸氢铵的质量浓度为180～150g/L，例如：80g/L、100g/L、110g/L、130g/L或150g/L等。
优选地，所述锰源包括质量浓度为80～150g/L(例如：80g/L、100g/L、110g/L、130g/L或150g/L等)的硫酸锰溶液。
优选地，所述铁源包括质量浓度为80～150g/L(例如：80g/L、100g/L、110g/L、130g/L或150g/L等)的硫酸亚铁溶液。
步骤(1)所述浓磷酸中磷酸的质量占比为80～90％，例如：80％、82％、85％、88％或90％等。
优选地，所述将所述混合碳酸盐沉淀物和浓磷酸混合的过程中加入水稀释。
优选地，所述葡萄糖酸的质量和所述浓磷酸中磷酸的质量比为0.2～0.3:1，例如：0.2:1、0.22:1、0.25:1、0.28:1或0.3:1等。
本发明可通过葡萄糖酸和磷酸的加入量变化及葡萄糖的浓度等来调整最终共沉淀样品中葡萄糖的含量，从而间接控制最终烧结样品中碳含量及分布。
优选地，步骤(1)所述第一浆料中，金属离子的总摩尔量和磷酸根离子的摩尔比为1:(1.01～1.05)，例如：1:1.01、1:1.02、1:1.03、1:1.04或1:1.05等。
优选地，步骤(2)所述碳酸氢锂的质量浓度为50～70g/L，例如：50g/L、55g/L、60g/L、65g/L或70g/L等。
优选地，所述氢氧化锂的质量浓度为40～60g/L，例如：40g/L、45g/L、50g/L、55g/L或60g/L等。
优选地，所述磷酸源包括稀磷酸。
优选地，所述稀磷酸中磷酸的质量占比为3～8％，例如：3％、4％、5％、6％、7％或8％等。
优选地，所述掺杂剂包括镍盐、钴盐、锰盐、钙盐、镁盐、钨盐、钼盐、锆盐、钛盐、钒盐、铌盐、钽盐或铬盐中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述掺杂剂的掺杂量为正极材料质量的1～3％，例如：1％、1.5％、2％、2.5％或3％等。
优选地，所述水醇溶液中水和乙醇的体积比为1:(0.8～1.2)，例如：1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1或1:1.2等。
优选地，步骤(2)所述混合搅拌的温度为20～40℃，例如：20℃、25℃、30℃、35℃或40℃等。
优选地，所述混合搅拌的pH为3～5，例如：3、3.5、4、4.5或5等。
优选地，所述混合搅拌的速度为1200～2000rpm，例如：1200rpm、1400rpm、1600rpm、1800rpm或2000rpm等。
优选地，所述共沉淀球的粒径为2～4μm，例如：2μm、2.5μm、3μm、3.5μm或4μm等。
本发明所述方法的反应阶段可通过调整乙醇的加入量、反应温度及转速来控制最终共沉淀样品的粒度和形貌。过程中不断浓缩排出的液体重新添加足量的乙醇后重新加入到体系，保证反应体系处于水和乙醇的比例平衡。
本发明在烧结前对共沉淀球进行分析检测锂、金属及磷的含量摩尔比和百分比含量，若偏离设定值大于0.01，则通过计算加入等量的氢氧化锂、碳酸锰、氧化铁或者五氧化二磷，并补充0.5％葡萄糖，然后高速混合5-10min，取样分析混合均一度。若均一度不够则继续延长混料时间5min。
优选地，步骤(3)所述烧结处理包括一步烧结和二步烧结。
优选地，所述一步烧结的温度为450～480℃，例如：450℃、455℃、460℃、470℃或480℃等。
优选地，所述一步烧结的时间为3～6h，例如：3h、3.5h、4h、5h或6h等。
优选地，所述二步烧结的温度为680～700℃，例如：680℃、685℃、690℃、695℃或700℃等。
优选地，所述二步烧结的时间为12～16h，例如：12h、13h、14h、15h或16h等。
第二方面，本发明提供了一种磷酸锰铁锂正极材料，所述磷酸铁锰锂正极材料通过如第一方面所述方法制得，所述磷酸锰铁锂正极材料的化学式为LiaMnbFecXdPO4，其中a为1～1.02，b为0.1～0.9，c为1-b，d为0.001～0.05，X为镍、钴、锰、钙、镁、钨、钼、锆、钛、钒、铌、钽或铬中的任意一种或至少两种的组合。
第三方面，本发明提供了一种正极极片，所述正极极片包含如第二方面所述的磷酸锰铁锂正极材料。
第四方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含如第三方面所述的正极极片。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述磷酸锰铁锂材料的制备方法中省略了喷雾干燥工序，采用湿法共沉淀一次性造粒，不需要制备任何单一固相前驱体，湿法造粒后适量补充添加不足元素，然后混匀后直接进行烧结合成出磷酸锰铁锂材料。
(2)本发明反应阶段可通过调整乙醇的加入量、反应温度及转速来控制最终共沉淀样品的粒度和形貌。过程中不断浓缩排出的液体重新添加足量的乙醇后重新加入到体系，保证反应体系处于水和乙醇的比例平衡。
(3)本发明通过碳酸氢锂或氢氧化锂的添加保证过程中及最终的样品中锂含量在理论配比的范围内小幅波动，后续烧结过程中只需要很少量的补充或者不补充锂源就可以实现正常设定的锂配比值，从而方便直接进行后续煅烧。
(4)本发明通过加入磷酸，保证磷原料在设定范围内小幅波动，后续烧结过程中只需要很少量的补充或者不补充磷源就可以实现正常设定的磷配比值，从而方便直接进行后续煅烧。
附图说明
图1是实施例1所述共沉淀球的SEM图。
图2是实施例1所述正极材料的SEM图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种磷酸锰铁锂正极材料，所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)配制200g/L碳酸氢铵溶液，配制50g/L氢氧化锂溶液，配制60g/L碳酸氢锂溶液，取硫酸锰配成100g/L溶液，取硫酸亚铁配成100g/L溶液，配制5％的稀磷酸溶液，配制掺杂剂1g/L氯化镍溶液，先用碳酸氢铵沉淀硫酸锰和硫酸铁溶液，形成碳酸盐沉淀物一次水洗脱水待用，取85％浓磷酸溶液定量加入到上述碳酸盐沉淀物中，并加适量水稀释保证其可被磷酸溶解，然后加入总磷酸盐质量25％的葡萄糖酸继续搅拌溶解碳酸盐渣，待体系无气泡产生后继续搅拌0.5h，然后将浆料放入球磨机进行3h球磨，磨后粒度小于600nm，完成上述操作后可得到第一浆料用于逐步加到反应釜进行共沉淀；第一浆料中总金属和磷的摩尔比为1:1.03；
(2)将第一浆料和配制好的碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸、氯化镍溶液同时同步缓慢加入到反应釜内开始共沉淀反应，控制体系的pH＝4，交替加入氢氧化锂溶液或者稀磷酸溶液，然后用碳酸氢锂溶液协调补充过程中缺失的锂，保证过程中及最终锂与金属和磷的比例为1.01:1:1.03，反应进行的过程中不断持续浓缩，将浓缩后排出的液体重新加入一定量的乙醇并将重新配好的乙醇和水的混合液持续不断地加入反应釜，确保反应釜内乙醇和水的浓度基本平衡，整个反应过程多出来的废水在共沉淀反应结束后通过减压蒸馏的方式将水和乙醇分别进行回收处理，最终得到3μm类球形共沉淀球，将共沉淀球脱水干燥，然后分析检测锂、金属及磷的含量摩尔比和百分比含量，若偏离设定值大于0.01，则通过计算加入等量的氢氧化锂、碳酸锰、氧化铁或者五氧化二磷，并补充0.5％葡萄糖，然后高速混合5-10min，取样分析混合均一度，若均一度不够则继续延长混料时间5min；
所述共沉淀球的SEM图如图1所示；
(3)对所述共沉淀球进行烧结处理，所述烧结处理分成两段，一段升温速率2℃/分，温度到达450℃后恒温保持5h，然后升温至680℃继续恒温保持15h煅烧，全过程通氮气保护，完成煅烧后得到镍掺杂量为1％的磷酸铁锰锂正极材料；
所述正极材料的SEM图如图2所示。
实施例2
本实施例提供了一种磷酸锰铁锂正极材料，所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)配制200g/L碳酸氢铵溶液，配制50g/L氢氧化锂溶液，配制60g/L碳酸氢锂溶液，取硫酸锰配成100g/L溶液，取硫酸亚铁配成100g/L溶液，配制5％的稀磷酸溶液，配制掺杂剂1g/L硝酸钴溶液，先用碳酸氢铵沉淀硫酸锰和硫酸铁溶液，形成碳酸盐沉淀物一次水洗脱水待用，取85％浓磷酸溶液定量加入到上述碳酸盐沉淀物中，并加适量水稀释保证其可被磷酸溶解，然后加入总磷酸盐质量25％的葡萄糖酸继续搅拌溶解碳酸盐渣，待体系无气泡产生后继续搅拌0.5h，然后将浆料放入球磨机进行3h球磨，磨后粒度小于600nm，完成上述操作后可得到第一浆料用于逐步加到反应釜进行共沉淀；第一浆料中总金属和磷的摩尔比为1:1.02；
(2)将第一浆料和配制好的碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸、硝酸钴溶液同时同步缓慢加入到反应釜内开始共沉淀反应，控制体系的pH＝4，交替加入氢氧化锂溶液或者稀磷酸溶液，然后用碳酸氢锂溶液协调补充过程中缺失的锂，保证过程中及最终锂与金属和磷的比例为1.01:1:1.03，反应进行的过程中不断持续浓缩，将浓缩后排出的液体重新加入一定量的乙醇并将重新配好的乙醇和水的混合液持续不断的加入反应釜，确保反应釜内乙醇和水的浓度基本平衡，整个反应过程多出来的废水在共沉淀反应结束后通过减压蒸馏的方式将水和乙醇分别进行回收处理，最终得到3μm类球形共沉淀球，将共沉淀球脱水干燥，然后分析检测锂、金属及磷的含量摩尔比和百分比含量，若偏离设定值大于0.01，则通过计算加入等量的氢氧化锂、碳酸锰、氧化铁或者五氧化二磷，并补充0.5％葡萄糖，然后高速混合5-10min，取样分析混合均一度，若均一度不够则继续延长混料时间5min；
(3)对所述共沉淀球进行烧结处理，所述烧结处理分成两段，一段升温速率2℃/分，温度到达450℃后恒温保持5h，然后升温至680℃继续恒温保持15h煅烧，全过程通氮气保护，完成煅烧后得到钴掺杂量为2％的磷酸铁锰锂正极材料。
实施例3
本实施例提供了一种磷酸锰铁锂正极材料，所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)配制200g/L碳酸氢铵溶液，配制50g/L氢氧化锂溶液，配制60g/L碳酸氢锂溶液，取硫酸锰配成100g/L溶液，取硫酸亚铁配成100g/L溶液，配制5％的稀磷酸溶液，配制掺杂剂1g/L硫酸矾溶液，先用碳酸氢铵沉淀硫酸锰和硫酸铁溶液，形成碳酸盐沉淀物一次水洗脱水待用，取85％浓磷酸溶液定量加入到上述碳酸盐沉淀物中，并加适量水稀释保证其可被磷酸溶解，然后加入总磷酸盐质量25％的葡萄糖酸继续搅拌溶解碳酸盐渣，待体系无气泡产生后继续搅拌0.5h，然后将浆料放入球磨机进行3h球磨，磨后粒度小于600nm，完成上述操作后可得到第一浆料用于逐步加到反应釜进行共沉淀；第一浆料中总金属和磷的摩尔比为1:1.03；
(2)将第一浆料和配制好的碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸、硫酸矾溶液同时同步缓慢加入到反应釜内开始共沉淀反应，控制体系的pH＝4，交替加入氢氧化锂溶液或者稀磷酸溶液，然后用碳酸氢锂溶液协调补充过程中缺失的锂，保证过程中及最终锂与金属和磷的比例为1.01:1:1.03，反应进行的过程中不断持续浓缩，将浓缩后排出的液体重新加入一定量的乙醇并将重新配好的乙醇和水的混合液持续不断地加入反应釜，确保反应釜内乙醇和水的浓度基本平衡，整个反应过程多出来的废水在共沉淀反应结束后通过减压蒸馏的方式将水和乙醇分别进行回收处理，最终得到3μm类球形共沉淀球，将共沉淀球脱水干燥，然后分析检测锂、金属及磷的含量摩尔比和百分比含量，若偏离设定值大于0.01，则通过计算加入等量的氢氧化锂、碳酸锰、氧化铁或者五氧化二磷，并补充0.5％葡萄糖，然后高速混合5-10min，取样分析混合均一度，若均一度不够则继续延长混料时间5min；
(3)对所述共沉淀球进行烧结处理，所述烧结处理分成两段，一段升温速率2℃/分，温度到达450℃后恒温保持5h，然后升温至680℃继续恒温保持15h煅烧，全过程通氮气保护，完成煅烧后得到钒掺杂量为1％的磷酸铁锰锂正极材料。
实施例4
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)所述葡萄糖酸的加入量为磷酸的20％，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例5
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)所述葡萄糖酸的加入量为磷酸的30％，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例6
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)所述共沉淀的温度为45℃，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例7
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)所述搅拌的速度为1000rpm，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例8
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)乙醇和水的混合液中乙醇和水的体积比为1:2，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例9
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(2)乙醇和水的混合液中乙醇和水的体积比为2:1，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例10
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(3)一步烧结的温度为500℃，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例11
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(3)二步烧结的温度为750℃，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例12
本实施例与实施例1区别仅在于，步骤(3)二步烧结的温度为650℃，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例13
本实施例与实施例1区别仅在于，镍掺杂量为5％，其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例14
本实施例与实施例1区别仅在于，镍掺杂量为0.5％，其他条件与参数与实施例1完全相同。
对比例1
本对比例与实施例1区别仅在于，不加入镍源，其他条件与参数与实施例1完全相同。
对比例2
本对比例与实施例1区别仅在于，步骤(2)不加入碳酸氢锂，其他条件与参数与实施例1完全相同。结果发现不加入碳酸氢锂***会崩溃，因为体系的锂总量无法实现平衡，氢氧化锂和磷酸可以实现酸碱的平衡，但锂的总量达不到设计要求，需要补充碳酸氢锂来平衡锂量比例，锂量不足或造成容量大幅下降。
性能测试：
取实施例1-14和对比例1-2得到的正极材料制成正极极片，采用锂片作为负极，制成电池，电池测试采用与磷酸铁锂体系相同的模式进行，充电截止电压4.3V，测试结果如表1所示：
表1
0.1C克容量(mAh/g) 1C克容量(mAh/g)
实施例1 148 137
实施例2 146 135.5
实施例3 141 130.5
实施例4 146 135
实施例5 147.2 137.3
实施例6 144.5 132.5
实施例7 146.5 135.1
实施例8 144 132
实施例9 149 138
实施例10 146 133
实施例11 142 128
实施例12 145.5 132
实施例13 141.5 130.1
实施例14 145 133.9
对比例1 144 131
对比例2 / /
由表1可以看出，由实施例1-3可得，本发明所述磷酸锰铁锂正极材料制成电池的0.1C克容量可达141mAh/g以上，1C克容量可达130.5mAh/g以上。
由实施例1和实施例4-5对比可得，本发明所述葡萄糖酸的加入量会影响制得正极材料的性能，若葡萄糖酸的加入量过大，最终烧成的磷酸锰铁锂中的碳含量过高，导致容量下降，，若葡萄糖酸的加入量过小，最终烧成的磷酸锰铁锂中的碳含量过低，导致容量下降。
由实施例1和实施例6-9对比可得，本发明所述反应阶段可通过调整乙醇的加入量、反应温度及转速来控制最终共沉淀样品的粒度和形貌。过程中不断浓缩排出的液体重新添加足量的乙醇后重新加入到体系，保证反应体系处于水和乙醇的比例平衡。
由实施例1和实施例10-12对比可得，本发明两段烧结的温度均会对正极材料性能产生影响，控制两段烧结的温度可以制得形貌较好，且性能稳定的正极材料。
由实施例1和实施例13-14对比可得，掺杂剂的掺杂量会影响制得正极材料的性能，本申请可以通过控制掺杂剂的掺杂量可以获得性能优异的正极材料。
由实施例1和对比例1对比可得，掺杂少量的掺杂剂可以明显提高正极材料的性能。
由实施例1和对比例2对比可得，本发明通过加入碳酸氢锂或氢氧化锂保证过程中及最终的样品中锂含量在理论配比的范围内小幅波动，后续烧结过程中只需要很少量的补充或者不补充锂源就可以实现正常设定的锂配比值，从而方便直接进行后续煅烧，碳酸氢锂的加入可以调整体系的pH，如果只加入氢氧化锂或加入碳酸锂，体系的pH会明显提升，超出范围无法得到本申请所述正极材料。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (24)

1.一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将碳酸氢铵、锰源和铁源混合得到混合碳酸盐沉淀物，将所述混合碳酸盐沉淀物和浓磷酸混合，加入葡萄糖酸得到第一浆料；
（2）将所述第一浆料、碳酸氢锂、氢氧化锂、磷酸源、掺杂剂和水醇溶液混合搅拌得到混合浆料，减压蒸馏后得到共沉淀球；其中，所述掺杂剂的掺杂量为正极材料质量的1~3%；
所述水醇溶液中水和乙醇的体积比为1:(0.8~1.2)；
所述混合搅拌的pH为3~5；
（3）对所述共沉淀球进行烧结处理得到所述磷酸锰铁锂正极材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碳酸氢铵的质量浓度为180~150g/L。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述锰源包括质量浓度为80~150g/L的硫酸锰溶液。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述铁源包括质量浓度为80~150g/L的硫酸亚铁溶液。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述浓磷酸中磷酸的质量占比为80~90%。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述将所述混合碳酸盐沉淀物和浓磷酸混合的过程中加入水稀释。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述葡萄糖酸的质量和所述浓磷酸中磷酸的质量比为0.2~0.3:1。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述第一浆料中，金属离子的总摩尔量和磷酸根离子的摩尔比为1:(1.01~1.05)。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述碳酸氢锂的质量浓度为50~70g/L。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述氢氧化锂的质量浓度为40~60g/L。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2），所述磷酸源包括稀磷酸。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述稀磷酸中磷酸的质量占比为3~8%。
13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述掺杂剂包括镍盐、钴盐、锰盐、钙盐、镁盐、钨盐、钼盐、锆盐、钛盐、钒盐、铌盐、钽盐或铬盐中的任意一种或至少两种的组合。
14.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述混合搅拌的温度为20~40℃。
15.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述混合搅拌的速度为1200~2000rpm。
16.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述共沉淀球的粒径为2~4μm。
17.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述烧结处理包括一步烧结和二步烧结。
18.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述一步烧结的温度为450~480℃。
19.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述一步烧结的时间为3~6h。
20.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述二步烧结的温度为680~700℃。
21.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述二步烧结的时间为12~16h。
22.一种磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锰锂正极材料通过如权利要求1-21任一项所述方法制得，所述磷酸锰铁锂正极材料的化学式为LiaMnbFecXdPO4，其中a为1~1.02，b为0.1~0.9，c为1-b，d为0.001~0.05，X为镍、钴、锰、钙、镁、钨、钼、锆、钛、钒、铌、钽或铬中的任意一种或至少两种的组合。
23.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包含如权利要求22所述的磷酸锰铁锂正极材料。
24.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求23所述的正极极片。
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