1.一种制备掺杂的磷酸锰铁锂-碳复合材料的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)制备预掺杂的草酸锰;
1a.将锰源和含掺杂元素的掺杂剂混合,获得混合粉料;
1b.将草酸溶于水,获得草酸溶液;
1c.将所述混合粉料加入所述草酸溶液中反应,获得含掺杂元素的草酸锰悬浊液;
1d.将所述草酸锰悬浊液过滤并干燥,获得预掺杂的草酸锰;
(2)将铁源、锂源、磷源、有机碳源以及所述预掺杂的草酸锰加入水中,并混合研磨,获得前体浆料;
(3)将所述前体浆料干燥造粒,获得前体粉料;
(4)将所述前体粉料在保护气氛下烧结,获得烧结后的物料;
(5)将所述烧结后的物料粉碎,获得掺杂的磷酸锰铁锂-碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤1a中,
所述锰源包括单质锰、一氧化锰、四氧化三锰、二氧化锰、氢氧化锰、碳酸锰、氯化锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或它们的组合;
所述掺杂元素包括钛、镁、铝、锌、钴、镍、锡、铌、钨、锆、钽、铈、铕、氟中的一种或它们的组合。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述锰源为二氧化锰、氢氧化锰、碳酸锰中的一种或它们的组合,
所述掺杂剂包括含所述掺杂元素的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐、有机酸盐、氧化物、氢氧化物中的一种或它们的组合。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的方法,其中,在步骤1a中,
在所述混合粉料中,所述掺杂元素与锰元素的摩尔数百分比为0.001%~10.0%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,在步骤1b中,
所述水为纯水,
所述草酸溶液的溶质质量分数为5.0%~60%,
溶解过程的温度保持为20℃~90℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤1c中,
按照草酸与锰元素的摩尔数之比为(2.2~1.0):1.0,将所述混合粉料加入所述草酸溶液中反应;
反应温度为20℃~90℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤1d中,干燥温度为50℃~150℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤1d获得的预掺杂的草酸锰中,
掺杂元素的总摩尔数占锰元素的摩尔数百分比为0.001%~10.0%。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(2)中,
所述铁源包括单质铁、氧化亚铁、氧化铁、磷酸铁、草酸亚铁、碳酸亚铁中的一种或它们的组合,
所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、磷酸锂、磷酸二氢锂中的一种或它们的组合,
所述磷源包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸铵和磷酸中的一种或它们的组合,
所述有机碳源包括淀粉、蔗糖、葡萄糖、聚乙烯醇、聚乙二醇、环糊精、柠檬酸、草酸、木糖醇中的一种或几种的组合,
所述水为纯水。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(2)中,
在所述前体浆料中,颗粒物的粒度d50为0.5μm~15.0μm。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(3)中,所述干燥造粒的温度为100℃~300℃。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(4)中,
所述保护气氛为氮气、氩气中的一种或它们的组合;
烧结温度为300℃~800℃;
烧结时间为6h~20h。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(5)获得的所述复合材料中,
所述复合材料的粒度d50为0.5μm~15μm。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(5)获得的所述复合材料中,
锰与铁的摩尔比mn:fe为z:(1﹣z),其中0.6≤z<1;
锂、锰和铁以及磷的总摩尔数之比li:(mn+fe):p为(0.8~1.2):1.0:(0.8~1.2);
基于所述复合材料的总质量,所述复合材料的含碳量为1.0%~10%;
掺杂元素的总摩尔数占锰元素的摩尔数百分比为0.001%~10.0%。
15.一种掺杂的磷酸锰铁锂-碳复合材料,其中,所述复合材料通过权利要求1~14中任一项所述的方法制得。
16.一种正极活性材料,所述正极活性材料包含权利要求15所述的掺杂的磷酸锰铁锂-碳复合材料。
17.一种正极,所述正极包含权利要求16所述的正极活性材料。
18.一种锂离子电池,所述锂离子电池包含权利要求17所述的正极。