综述：新兴多金属LMFP基锂离子电池正极材料的综述

本综述系统探讨了多金属掺杂、组分整合及高熵策略在提升锂锰铁磷酸盐（LMFP）正极材料电化学性能方面的最新进展，重点分析了电子导电性、Li+扩散速率和锰溶出等关键问题的解决方案，为高性能锂离子电池（LIB）开发提供重要参考。

　　

多金属LMFP正极材料的挑战与突破

锂锰铁磷酸盐（LiMn_yFe_1?yPO₄，LMFP）作为橄榄石结构正极材料的代表，因其成本低、安全性高、循环寿命长、工作电压高（约3.4–4.1 V vs. Li/Li⁺）和热稳定性优异而受到广泛关注。然而，其本征电子导电性差、锂离子扩散动力学缓慢、循环过程中锰溶出导致的容量衰减以及振实密度低等问题，严重限制了其大规模商业化应用。

多元素掺杂策略

通过单一或多元金属元素掺杂可有效调控LMFP的晶体结构和电子性质。在Li位点掺杂钠（Na）、钾（K）等碱金属元素，可扩大锂离子扩散通道；在M位点（Mn/Fe）掺杂镁（Mg）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）、钒（V）等过渡金属，能抑制锰溶出并提升电子导电性。多元共掺杂（如Mg–Ni–Co）可产生协同效应，进一步优化Li⁺迁移能和结构稳定性。

组分与结构整合

引入碳纳米管、石墨烯等导电碳材料形成包覆层或复合结构，显著增强电极的电子传导能力。构建LMFP与其他橄榄石相（如LiFePO₄）的核壳结构或复合材料，可兼顾高容量与高稳定性。此外，通过调控颗粒形貌（纳米化、多级孔隙结构）提升振实密度和离子传输效率。

高熵化设计新方向

近期研究通过增加组元数量（如五元及以上体系）构建高熵LMFP材料，利用构型熵稳定晶体结构并抑制相变。高熵设计不仅拓宽了电化学窗口，还提高了材料在长循环过程中的结构完整性，尤其在高温和高压条件下表现突出。

合成方法与工艺优化

水热法、溶胶-凝胶法、高温固相法等传统方法仍广泛使用，但喷雾干燥、流变相反应等新工艺可更好地控制颗粒尺寸分布和结晶度。后期退火处理与碳包覆工艺的结合，进一步优化了材料的电化学界面特性。

未来展望

尽管多金属LMFP材料在提升能量密度和循环稳定性方面取得显著进展，但其规模化制备工艺、电极加工性能以及与电解液的兼容性仍需深入研究。未来工作应聚焦于原子级结构调控、界面工程设计及全电池集成测试，推动其实际应用。