本发明属于新能源材料，具体涉及一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法、应用该磷酸锰铁锂正极材料的锂离子电池。
背景技术：
1、锂离子电池因其工作电压高、体积小密度大、能量密度高、自放电少、无记忆效应、寿命长等优点，被广泛应用于移动电子产品、动力交通工具和能量存储设备。目前，层状结构正极材料和磷酸盐系正极材料是市场化程度较高的锂离子正极材料。层状结构正极材料如钴酸锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂等因含稀有金属钴，成本较高，且层状结构正极材料热稳定差、循环寿命短。磷酸盐系正极材料在安全性和循环寿命方面优于层状结构正极材料已被广泛研究证实，然而其代表性材料磷酸铁锂放电电压只有3.4v左右，限制其能量密度的提升，且磷酸铁锂低温性能差，无法用在高端动力系统上。磷酸锰铁锂可以说是磷酸铁锂的升级产品，放电电压高达4.0v，在同等容量发挥下，磷酸锰铁锂电池的能量密度可以比磷酸铁锂电池提高20％左右。磷酸锰铁锂在安全性能和成本方面也具有优势，有望成为新一代高能量密度动力电池无钴正极潜力性材料，因而对磷酸锰铁锂正极材料性能的改进，仍是业界研究的热点之一。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种新的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，包括如下步骤：
2、（1）将第一锂源和磷源进行反应，形成li-p第一浆料。
3、（2）将锰源加入所述li-p第一浆料充分反应，形成li-mn-p第二浆料。
4、（3）将铁源加入到所述li-mn-p第二浆料中充分反应，形成li-mn-fe-p第三浆料。
5、（4）将碳源和第二锂源加入到li-mn-fe-p第三浆料中充分反应，形成第四浆料，所述第四浆料经细磨、干燥、烧结处理得到磷酸锰铁锂正极材料。
6、优选地，步骤(1)还包括：将锂源分成所述第一锂源和所述第二锂源两部分，所述第一锂源为所述锂源总量的40~80%。
7、优选地，步骤(1)~(4)中，总加入的所述锂源、所述磷源、所述锰源、所述铁源中的锂元素、磷元素、锰元素、铁元素的摩尔比为1：1：x：(1-x)，其中0.4≤x≤0.8。
8、优选地，步骤(1)中的所述第一锂源与所述磷源充分反应之后，再将所述步骤(2)中的所述锰源加入所述li-p第一浆料中继续反应；或者，所述步骤(1)中的所述第一锂源与所述磷源反应一段时间之后，再将所述步骤(2)中的所述锰源加入所述li-p第一浆料中继续反应。
9、优选地，步骤(1)中，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或草酸锂中的至少一种；所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵或磷酸一氢铵中的至少一种。
10、优选地，步骤(2)中，所述li-mn-p第二浆料在反应温度为45~60℃、陈化时间为4~36h的条件下得到；所述锰源为碳酸锰、硝酸锰、草酸锰、二氧化锰、四氧化三锰中的至少一种。
11、优选地，步骤(3)中，所述铁源为磷酸铁浆料和二水磷酸铁中的至少一种。
12、优选地，步骤(3)中，所述li-mn-fe-p第三浆料在陈化温度为45~60℃、陈化时间为1~36h的条件下得到。
13、优选地，步骤(4)中，所述li-mn-fe-p第四浆料在ph介于9~11、陈化温度为45~60℃，陈化时间1~12h的条件下得到；所述第四浆料细磨至中值粒径d50介于0.1~0.5um，终止砂磨。
14、还提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括上述磷酸锰铁锂正极材料。
15、本发明提供的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，将磷源和第一锂源优先反应得到li-p第一浆料，再加入锰源反应陈化得到li-mn-p第二浆料，陈化后可得到亚纳米化颗粒，在li-mn-p第二浆料中加入铁源后不仅可进一步促进锰铁混合，还可以促进锰源的充分反应，最后加入第二锂源和碳源，陈化后可得到元素混合均一、粒度亚纳米化的浆料，细磨干燥处理后得到磷酸锰铁锂前驱体，经烧结得到磷酸锰铁锂正极材料。该磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，材料成本低、合成工艺简单，制得的磷酸锰铁锂正极材料放电电压和能量密度高。
1.一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括：将锂源分成所述第一锂源和所述第二锂源两部分，所述第一锂源为所述锂源总量的40~80%。
3.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)~(4)中，总加入的所述锂源、所述磷源、所述锰源、所述铁源中的锂元素、磷元素、锰元素、铁元素的摩尔比为1：1：x：(1-x)，其中0.4≤x≤0.8。
4.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述第一锂源与所述磷源充分反应之后，再将所述步骤(2)中的所述锰源加入所述li-p第一浆料中继续反应；或者，所述步骤(1)中的所述第一锂源与所述磷源反应一段时间之后，再将所述步骤(2)中的所述锰源加入所述li-p第一浆料中继续反应。
5.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或草酸锂中的至少一种；所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵或磷酸一氢铵中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述li-mn-p第二浆料在反应温度为45~60℃、陈化时间为4~36h的条件下得到；所述步骤(2)中，所述锰源为碳酸锰、硝酸锰、草酸锰、二氧化锰、四氧化三锰中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述铁源为磷酸铁浆料和二水磷酸铁中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述li-mn-fe-p第三浆料在陈化温度为45~60℃、陈化时间为1~36h的条件下得到。
9.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述li-mn-fe-p第四浆料在ph介于9~11、陈化温度为45~60℃，陈化时间1~12h的条件下得到；所述第四浆料细磨至中值粒径d50介于0.1~0.5um，终止砂磨。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的方法制得的磷酸锰铁锂正极材料。