CN114751390B - 一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法，所述磷酸铁材料通过一步合成法制备，干燥脱水后得到，其中V离子掺杂的质量比例0.2％‑0.5％和Ti离子掺杂的质量比例0.2％‑0.5％。本发明制备磷酸铁工艺简单、可操作性强，制备出的多离子掺杂电池级磷酸铁材料其掺杂颗粒变小，比表面积增大，提高了其化学活性，提高了磷酸铁锂制作过程中的研磨效率，而且V和Ti的共掺杂不但未改变磷酸铁的晶型结构，还优化晶体结构，降低锂离子的扩散阻抗，增加交换电流密度，提高材料本体的导电性。且多离子掺杂进入磷酸铁晶格，增大了晶面间距，有利于Li+的脱嵌，提高锂离子在颗粒间的转移速率，减少粒子之间的阻抗，增加交换电流密度，提高了磷酸铁锂的电化学性能。

Description

一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电极材料合成技术领域，尤其是涉及一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法。
背景技术
磷酸铁锂(LiFePO4)作为新一代锂离子电池正极材料，其理论比容量为 170mAh·g-1，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C，25℃)，电压平台为 3.4V(相对于Li/Li+)，具有价格低廉、热稳定好的优点，而且不含任何对人体有害的重金属元素，环保、安全性高，其还具有优越的循环性能，在100％深度放电条件下，可充放电2000次以上。因此，磷酸铁锂被认为是锂离子电池理想的正极材料。目前，磷酸铁锂的制备多采用以磷酸铁为前驱物原料，近年来，储能和动力等领域的锂离子电池需求量飞速增长。磷酸铁锂因稳定性高，循环性能良好、安全环保、成本低、性价比高等优点，逐渐成为新电极材料的典型代表。通过掺杂可以改善磷酸铁锂的电性能，但掺杂均匀性却得不到有效改善。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
本发明制备磷酸铁工艺简单、可操作性强，制备出的多离子掺杂电池级磷酸铁材料其掺杂颗粒变小，比表面积增大，提高了其化学活性，提高了磷酸铁锂制作过程中的研磨效率，而且V和Ti的共掺杂不但未改变磷酸铁的晶型结构,还优化晶体结构，降低锂离子的扩散阻抗，增加交换电流密度，提高材料本体的导电性。且多离子掺杂进入磷酸铁晶格，增大了晶面间距，有利于Li+的脱嵌，提高锂离子在颗粒间的转移速率,减少粒子之间的阻抗，增加交换电流密度,提高了磷酸铁锂的电化学性能
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料，其通过一步合成法制备，干燥脱水后得到，其中V离子掺杂的质量比例0.2％-0.5％和Ti离子参杂的质量比例 0.2％-0.5％。所述Ti+V多离子掺杂的含量占比为0.4-1％，例如 0.2％Ti+0.2％V、0.3％Ti+0.3％V、0.4％Ti+0.4％V、0.5％Ti+0.5％V，如果Ti+V 多离子掺杂含量过高会导致所制备的材料出现杂质含量过高，影响材料性能的现象，如果Ti+V多离子掺杂含量过低达不到本发明的效果。
同时本发明提供一种制备如上所述的多离子掺杂电池级磷酸铁材料的方法，包括以下步骤，
(1)在反应釜中，将铁源、酸性化合物、除杂剂、表面活性剂混合并过滤得到溶液A；其中，溶液A中亚铁离子的摩尔浓度为0.5-6mol/L，酸性化合物为铁源晶体重量3-25％、除杂剂为铁源晶体重量的0.1-0.5％、向纯化的溶液A中加入为铁源晶体重量的0.2-0.5％添加剂偏钛酸和铁源晶体重量的 0.2-0.5％添加剂偏钒酸铵，再加入氧化剂，氧化剂的重量为加入亚铁氧化为三价铁计量比的1.0-1.5倍，加入表面活性剂为铁源晶体重量的1-2％；
(2)将磷酸盐制备溶液B；其中，溶液B中磷酸根离子的摩尔浓度为 0.5-6mol/L；
(3)将溶液A和溶液B按亚铁离子与磷酸根离子摩尔比1：1.05-1.5加入反应釜中进行混合，升温至45-65℃，反应0.5-2小时；
(4)加入磷酸盐质量的5％-25％的磷酸或磷酸与其它酸的混酸，升温至 75-105℃转型晶化0.5-6小时直至混合液颜色变成乳白色；
(5)陈化：沉淀完毕，将上述沉淀陈化；
(6)漂洗过滤：陈化完毕，用纯化水对磷酸铁沉淀进行漂洗过滤4-7 次；
(7)对漂洗干燥的磷酸铁进行干燥去除结晶水得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
优选的，步骤(1)中，铁源为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、氧化铁、硝酸铁、硫酸铁、三氯化铁中的一种或两种以上；酸性化合物为硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、乙酸中的一种或两种以上；除杂剂包括可溶性硫化物和氟化物按质量比为1：1的混合物，可溶性硫化物为硫化钾，硫化钠，硫化铵中的至少一种，氟化物为氟化氢、氟化钠、氟化铵中的一种；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、阳离子型聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种以上。
优选的，步骤(2)中的磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或两种以上；氧化剂为双氧水、次氯酸钠、次氯酸钾、氯酸钠、氯酸钾中的一种或两种以上。
优选的，步骤(3)中，磷酸的质量浓度为20-85％，其它酸的质量浓度为20-50％，其它酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或两种以上。
优选的，步骤(7)中，对漂洗干燥的磷酸铁进行300-600℃高温3-5h去除结晶水。
本发明在离子状态下将Ti+V取代Fe，成功制备多离子均匀掺杂的电池级磷酸铁。Ti+V多离子掺杂后，掺杂磷酸铁颗粒变小，比表面积增大，提高了其化学活性，提高了磷酸铁锂制作过程中的研磨效率，且多离子掺杂进入磷酸铁晶格，增大了晶面间距，有利于Li+的脱嵌，提高了磷酸铁锂的电化学性能。但多离子掺杂的磷酸铁，磷铁摩尔比逐渐增加，S含量逐渐增加，原因是由于掺杂的多离子取代Fe位时会结合更多的P，导致产品中P含量的增加。
采用掺杂Ti+V多离子电池级磷酸铁为原料在干式研磨条件下制备磷酸铁锂，不仅提高了电化学性能和能源利用效率，还能避免后期因少量掺杂带来的混料和掺杂困难的问题。0.2％-0.5％Ti+0.2％-0.5％V掺杂量的多离子掺杂磷酸铁锂电池的放电容量和循环性能均为最优。这是因为Ti+V多离子掺杂进入磷酸铁晶格中，使得磷酸铁晶面间距变大，增大了Li+脱嵌通道，有利于Li+的脱嵌。采用此种掺杂的磷酸铁制备磷酸铁锂的电化学性能无疑会有所提高。
相对于现有技术，本发明所述的一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料及其制备方法，具有以下优势：
(1)本发明在离子状态下将Ti+V取代Fe，成功制备多离子均匀掺杂的电池级磷酸铁。Ti+V多离子掺杂后，掺杂磷酸铁颗粒变小，比表面积增大，提高了其化学活性，且多离子掺杂进入磷酸铁晶格，增大了晶面间距，有利于Li+的脱嵌提高了磷酸铁锂的电化学性能。
(2)本发明一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料制备方法，工艺简单、可操作性强，采用掺杂Ti+V多离子电池级磷酸铁为原料在湿法研磨条件下制备磷酸铁锂，不仅提高了电化学性能和能源利用效率，还能避免后期因少量掺杂带来的混料和掺杂困难的问题，而且极大的提高了细磨效率。0.2％- 0.5％Ti+0.2％-0.5％V掺杂量的多离子掺杂磷酸铁锂电池的放电容量和循环性能均为最优。这是因为Ti+V多离子掺杂进入磷酸铁晶格中，使得磷酸铁晶面间距变大，增大了Li+脱嵌通道，有利于Li+的脱嵌。采用此种掺杂的磷酸铁制备磷酸铁锂的电化学性能无疑会有所提高。可以满足当前产业领域对磷酸铁锂正极材料具有高倍率和长循环性能，极大的提高了生产效率，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例A1
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为6kg偏钛酸和6kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀，再滴加磷酸二氢铵溶液 (150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温4.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
实施例A2
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为9kg偏钛酸和9kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液 (150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应4小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行500℃高温5.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
实施例A3
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为9kg偏钛酸和12kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kg十六烷基三甲基溴化铵充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液(150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3.5小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温3.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
实施例A4
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为12kg偏钛酸和9kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kg十六烷基三甲基溴化铵充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液(150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应4.5小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温5.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
实施例A5
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为15kg偏钛酸和15kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液 (150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温4.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
实施例A6
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为6kg偏钛酸和15kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液 (150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温4.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
对比例B1
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；再加入为2kg偏钛酸和2kg偏钒酸铵；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液 (150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色多离子掺杂电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温4.5h去除结晶水包装得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
对比例B2
一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)在的反应釜中加入1000L纯水，加入300kg工业级七水硫酸亚铁，升温至温度为60℃，加入2.5kg还原铁粉，水解反应3小时，将pH调至 4.5～5.0，再加入0.5kg氟化铵和硫化铵(质量比1：1)混合物，反应1小时后加入质量分数0.05％阳离子型聚丙烯酰胺2L，搅匀后过滤；在过滤液中滴加质量分数55％氢氟酸2L，搅拌保温60℃反应2小时过滤；在滤液中在搅拌的下加入4L质量分数85％磷酸，搅拌反应2小时后，静置2小时，过滤得到纯净的硫酸亚铁溶液；在上述硫酸亚铁溶液中加入180L质量分数27.5 ％的双氧水，确保二价铁已全部转化为三价铁后，在反应釜加入2kgPEG充分搅匀再滴加磷酸二氢铵溶液(150kg磷酸二氢铵溶解400L纯水中)，适量补充磷酸，使反应在pH 2.5条件下95℃反应3小时，反应完毕陈化4小时，搅匀压滤，对滤渣用2000L纯化水漂洗压滤8次，然后进行干燥得到白色电池级二水磷酸铁粉末。
(2)对漂洗干燥的磷酸铁进行550℃高温4.5h去除结晶水包装得到电池级磷酸铁材料。
表1是本发明实施例制备的多离子掺杂电池级二水磷酸铁材料粒径、比表面积及电导率分析表；
表2是本发明实施例制备的多离子掺杂电池级磷酸铁材料湿法研磨条件下制备磷酸铁锂前驱体效率分析表；
从上表中的数据可以分析，采用本发明的方法制备得到的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(A1～A6)的比表面积、电导率明显高于对比例的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(B1～B2)，采用本发明的方法制备得到的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(A1～A6)的粒径D50明显小于对比例的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(B1～B2)，采用本发明的方法制备得到的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(A1～A6)制作磷酸铁锂前驱体的研磨效率明显高于对比例的多离子掺杂电池级磷酸铁材料(B1～B2)，从上表可以看出一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料制备方法将在离子状态下将Ti+V取代Fe，成功制备多离子均匀掺杂的电池级磷酸铁。Ti+V多离子掺杂后，掺杂磷酸铁颗粒变小，比表面积增大，提高了其化学活性，提高了磷酸铁锂制作过程中的研磨效率，且多离子掺杂进入磷酸铁晶格，增大了晶面间距，有利于Li+的脱嵌，提高了磷酸铁锂的电化学性能；所述Ti+V多离子掺杂后的含量占比0.2％-0.5％Ti+0.2％-0.5％V掺杂量的多离子掺杂磷酸铁锂电池的放电容量和循环性能均为最优。如果Ti+V 多离子含量过高会导致所制备的材料的电导率下降，出现首效下降，比表面积降低的现象，如果含量过低达不到本发明的效果。Ti+V多离子掺杂进入磷酸铁晶格中，使得磷酸铁晶面间距变大，增大了Li+脱嵌通道，有利于Li+的脱嵌。采用此种掺杂的磷酸铁制备磷酸铁锂的电化学性能无疑会有所提高。可以满足当前产业领域对磷酸铁锂正极材料具有高倍率和长循环性能，极大的提高了生产效率，具有广阔的应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (5)

1.一种多离子掺杂电池级磷酸铁材料的制备方法，其特征在于：其通过一步合成法制备，干燥脱水后得到，其中V离子掺杂的质量比例0.2％-0.5％和Ti离子掺杂的质量比例0.2％-0.5％；
包括以下步骤，
(1)在反应釜中，将铁源、酸性化合物、除杂剂、表面活性剂混合并过滤得到溶液A；其中，溶液A中亚铁离子的摩尔浓度为0.5-6mol/L，酸性化合物为铁源晶体重量3-25％、除杂剂为铁源晶体重量的0.1-0.5％、向纯化的溶液A中加入为铁源晶体重量的0.2-0.5％添加剂偏钛酸和铁源晶体重量的0.2-0.5％添加剂偏钒酸铵，再加入氧化剂，氧化剂的重量为加入亚铁氧化为三价铁计量比的1.0-1.5倍，加入表面活性剂为铁源晶体重量的1-2％；铁源为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、氧化铁、硝酸铁、硫酸铁、三氯化铁中的一种或两种以上；除杂剂包括可溶性硫化物和氟化物按质量比为1：1的混合物，可溶性硫化物为硫化钾，硫化钠，硫化铵中的至少一种，氟化物为氟化氢、氟化钠、氟化铵中的一种；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、阳离子型聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种以上；
(2)将磷酸盐制备溶液B；其中，溶液B中磷酸根离子的摩尔浓度为0.5-6mol/L；磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或两种以上；
(3)将溶液A和溶液B按亚铁离子与磷酸根离子摩尔比1：1.05-1.5加入反应釜中进行混合，升温至45-65℃，反应0.5-2小时；
(4)加入磷酸盐质量的5％-25％的磷酸或磷酸与其它酸的混酸，升温至75-105℃转型晶化0.5-6小时直至混合液颜色变成乳白色；
(5)陈化：沉淀完毕，将上述沉淀陈化；
(6)漂洗过滤：陈化完毕，用纯化水对磷酸铁沉淀进行漂洗过滤4-7次；
(7)对漂洗干燥的磷酸铁进行干燥去除结晶水得到多离子掺杂电池级磷酸铁材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，酸性化合物为硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、乙酸中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中的；氧化剂为双氧水、次氯酸钠、次氯酸钾、氯酸钠、氯酸钾中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，磷酸的质量浓度为20-85％，其它酸的质量浓度为20-50％，其它酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(7)中，对漂洗干燥的磷酸铁进行300-600℃高温3-5h去除结晶水。
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