Brevet FR3139131A1 — publié le 20240301

L’invention porte sur le phosphate de lithium-fer dopé, son procédé de préparation et son utilisation dans le cadre du domaine technique des matériaux de batterie. Le procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé comprend : avec un minerai contenant du fer et un élément dopant comme matière première, la préparation de deux précurseurs dopés avec différents ratios de dopage et différentes tailles de particules, puis la réalisation d’une gradation sur la base de la taille de particules et de l’élément pour obtenir du phosphate de lithium-fer dopé avec une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé par le procédé présente une distribution uniforme de particules, un rapport stœchiométrique de Fe sur M stable, une densité compactée élevée, une densité énergétique élevée et une bonne conductivité électrique. PHOSPHATE DE LITHIUM-FER DOPÉ, SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET SON UTILISATION La présente demande se rapporte au domaine technique des matériaux de batterie et, en particulier, au phosphate de lithium-fer dopé, son procédé de préparation et son utilisation. ARRIÈRE-PLAN En tant que matériau d’électrode positive à ions lithium, le phosphate de lithium-fer (LiFePO 4 ) présente les avantages d’une longue durée de vie, d’une grande sécurité, d’un faible coût et autres, et présente aussi les problèmes d’une faible densité compactée et d’une faible densité énergétique. Actuellement, la densité énergétique du phosphate de lithium-fer est proche de sa valeur théorique et atteint un goulet d’étranglement, et il est difficile d’améliorer la conductivité électrique. La structure de LiMPO 4 (où M = Mn, Co, Ni, Al, ou Ti) est similaire à celle du LiFePO 4 , mais LiMPO 4 a un potentiel de travail plus élevé, de sorte que la densité énergétique de LiMPO 4 soit d’environ 5/4 de celle du LiFePO 4 . Le rayon de M est proche de celui de Fe et Fe/M sont miscibles l’un à l’autre à n’importe quel rapport, de sorte que LiFe a M b PO 4 puisse augmenter la conductivité électronique d’un matériau en ajustant le rapport Fe:M. Les avantages de LiFePO 4 et LiMPO 4 sont combinés de sorte qu’un phosphate de lithium-fer dopé (LiFe a M b PO 4 ) ayant une densité énergétique élevée soit obtenu pour une utilisation en tant que matériau d’électrode positive. Actuellement, LiFe a M b PO 4 est principalement préparé par un procédé en phase liquide et un procédé en phase solide. Le procédé en phase liquide nécessite des équipements volumineux résistant à la température et à la pression élevées, qui sont coûteux et difficiles à entretenir et à utiliser. Lors de la préparation par le procédé en phase solide, une source de lithium, une source de phosphore, une source de fer et un composé métallique dopé sont généralement broyés et mélangés ensemble et calcinés à haute température pour synthétiser du LiFe a M b PO 4 . Dans le procédé en phase solide, le métal M est dopé au cours du processus de broyage et de mélange et M est distribué de manière non uniforme et est difficile à doper suffisamment. Ainsi, la densité énergétique du matériau ne peut pas être améliorée de manière significative et la taille de particules du matériau obtenu par broyage n’est pas uniforme, ce qui conduit à une densité compactée relativement faible du matériau. Par conséquent, la conductivité électrique de LiFe a M b PO 4 n’est jamais assez bonne. Il est donc nécessaire de fournir du phosphate de lithium-fer dopé ayant une densité énergétique élevée et une densité compactée élevée. RÉSUMÉ Pour surmonter les défauts d’une densité énergétique relativement faible et d’une densité compactée relativement faible du phosphate de lithium-fer dopé dans l’état de l’art, la présente demande vise à fournir un procédé de préparation du phosphate de lithium-fer dopé. Dans le procédé de préparation de la présente demande, avec un minerai contenant du fer et un élément dopant comme matière première, deux précurseurs dopés avec différents ratios de dopage et différentes tailles de particules sont préparés, puis une gradation est effectuée sur la base de la taille de particules et de l’élément pour obtenir du phosphate de lithium-fer dopé ayant une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée. Un autre aspect de la présente demande consiste à fournir du phosphate de lithium-fer dopé préparé par le procédé de préparation précédent, où le phosphate de lithium-fer dopé présente une distribution uniforme des particules et présente les avantages d’une densité compactée élevée et d’une densité énergétique élevée. Un autre aspect de la présente demande consiste à prévoir l’utilisation du phosphate de lithium-fer dopé précédent en tant que matériau d’électrode positive pour la préparation d’une batterie au lithium-ion. La présente demande adopte les solutions techniques décrites ci-dessous. Un procédé de préparation du phosphate de lithium-fer dopé comprend les étapes suivantes : S1 : la dispersion d’un minerai contenant Fe et M dans une liqueur lixiviante contenant de l’acide phosphorique et la réalisation d’un prétraitement pour obtenir une solution métallique ; où M est au moins l’un des éléments métalliques comprenant Mn, Co, Ni, Al, et Ti ; S2 : le mélange de la solution métallique avec une solution alcaline, l’ajustement d’un pH entre 2,0 et 2,5, et la conduite d’une réaction de chauffage, d’un vieillissement et d’une séparation pour obtenir un précipité et une liqueur mère, et le frittage du précipité pour obtenir du Fe x M 1-x PO 4 , où x est compris entre 0,96 et 0,995 ; S3 : le mélange de la liqueur mère obtenue à l’étape S2 avec une solution alcaline et de l’acide nitrique, l’ajustement d’un pH entre 3,5 et 7,5, et la conduite d’une réaction de chauffage, d’un vieillissement et d’une séparation pour obtenir un précipité, le frittage du précipité pour obtenir du M y Fe 1-y PO 4 , où y est compris entre 0,97 et 0,99 ; S4 : le mélange et le broyage du Fe x M 1-x PO 4 , de l’eau pure, d’un sel de lithium, d’une source de carbone et d’un tensioactif pour obtenir une suspension A dont la taille de particules D50 est comprise entre 0,3 et 0,8 μm ; et le mélange et le broyage du M y Fe 1-y PO 4 , de l’eau pure, d’un sel de lithium, d’une source de carbone et d’un tensioactif pour obtenir une suspension B dont la taille de particules D50 est comprise entre 1,0 et 2,5 μm ; et S5 : le mélange de la suspension A avec la suspension B et la réalisation d’un séchage et d’un frittage pour obtenir du phosphate de lithium-fer dopé. Dans le procédé de préparation de la présente demande, le minerai contenant du fer et un élément dopant (M) est utilisé comme matière première, le minerai est soumis à la lixiviation, à l’élimination d’impuretés et à l’oxydation, et les précipités sont obtenus avec les solutions alcalines de manière à préparer des précurseurs dopés Fe x M 1-x PO 4 et M y Fe 1-y PO 4 avec des quantités de dopage spécifiques. Les précurseurs dopés ont des densités de compactage plus élevées qu’un précurseur en phase pure. Ensuite, Fe x M 1-x PO 4 et M y Fe 1-y PO 4 sont mélangés et broyés avec la source de lithium, la source de carbone et le tensioactif séparément pour obtenir deux suspensions de précurseurs avec des tailles de particules différentes, où la suspension A contenant du Fe x M 1-x PO 4 a une taille de particules plus petite et la suspension B contenant du M y Fe 1-y PO 4 a une taille de particules plus grande. La distribution de la taille de particules des suspensions et le rapport stœchiométrique de Fe sur M sont ajustés de manière à préparer du phosphate de lithium-fer dopé avec une distribution uniforme des particules, un rapport stœchiométrique de Fe sur M stable, une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée. Le contrôle des plages de x et y dans Fe x M 1-x PO 4 et M y Fe 1-y PO 4 est étroitement lié au pH du système réactionnel de chauffage. Lorsque le pH est de 2,0-2,5, une plus grande quantité de Fe est précipitée de la solution métallique mélangée avec la solution alcaline, de sorte que Fe x M 1-x PO 4 avec x compris entre 0,96 et 0,995 puisse être précipité. Lorsque le pH est de 3,5-7,5, une plus grande quantité de l’élément dopant M est précipitée de la solution métallique mélangée avec la solution alcaline, de sorte que M y Fe 1-y PO 4 avec y étant de 0,97-0,99 puisse être précipité. Pendant ce temps, étant donné que M est sujet à une dismutation, il faut ajouter de l’acide nitrique à l’étape S3 en tant qu’agent oxydant puissant pour supprimer la dismutation. De préférence, à l’étape S2, x est de 0,96-0,98. De préférence, M représente Mn ou Co. De préférence, à l’étape S1, Fe dans le minerai a une teneur de 40% à 55%, M dans le minerai a une teneur de 0,5% à 40%, et une matière insoluble dans le minerai a une teneur de 2% à 10%. Plus préférablement, à l’étape S1, Fe dans le minerai a une teneur de 40% à 45%, M dans le minerai a une teneur de 25% à 30%, et la matière insoluble dans le minerai a une teneur de 2% à 5%. De préférence, à l’étape S1, le minerai est concassé en particules avec une taille de particules D50 de 5-8 μm, puis dispersé. De préférence, à l’étape S1, la liqueur lixiviante est au moins l’un de l’acide sulfurique, de l’acide chlorhydrique, de l’acide nitrique, de l’acide citrique et de l’acide malique. De préférence, à l’étape S1, un rapport molaire de l’acide phosphorique sur la liqueur lixiviante est de 1 :(0,5-4). De préférence, à l’étape S1, le prétraitement comprend la lixiviation, l’élimination d’impuretés et l’oxydation. À l’étape S1, l’élimination d’impuretés comprend l’élimination de métaux lourds tels que Zn, Cu, et Sb à l’aide d’un agent d’élimination d’impuretés et/ou l’élimination de Cu à l’aide d’un agent de déplacement. Facultativement, l’agent d’élimination d’impuretés est au moins l’un de Na 2 S, (NH 4 ) 2 S, et BaS. Les ions de métaux lourds peuvent former des sulfures insolubles avec S 2- dans l’agent d’élimination d’impuretés et sont donc éliminés. Facultativement, l’agent de déplacement est une poudre de fer et/ou des feuilles de fer. De préférence, à l’étape S1, un excès d’agent oxydant est ajouté pendant l’oxydation. Fe 2+ dans la solution peut être oxydé en Fe 3+ par l’oxydation afin d’améliorer l’efficacité de la précipitation ultérieure du fer. L’agent oxydant est ajouté en une quantité de 120% à 130% de la quantité molaire théorique de Fe 2+ à oxyder. De préférence, l’agent oxydant est au moins l’un du peroxyde d’hydrogène, de l’oxygène, du persulfate de sodium, du persulfate d’ammonium et du persulfate de potassium. De préférence, à l’étape S1, un rapport d’une somme des quantités molaires de Fe et M sur une quantité molaire de P dans la solution métallique est de 1:(1,05-1,50). Plus préférablement, à l’étape S1, un rapport d’une somme des quantités molaires de Fe et M sur une quantité molaire de P dans la solution métallique est de 1:(1,05-1,2). Le rapport molaire de Fe, M et P dans la solution métallique est compris dans la plage ci-dessus de sorte que les précurseurs dopés Fe x M 1-x PO 4 et du M y Fe 1-y PO 4 soient bien formés par la suite. De préférence, à l’étape S1, Fe dans la solution métallique a une concentration de 40 à 55 g/L et M dans la solution métallique a une concentration de 25 à 35 g/L. De préférence, à l’étape S2 et l’étape S3, les solutions alcalines sont chacune choisies indépendamment entre au moins l’un de l’ammoniaque, de l’hydroxyde de sodium et de l’hydroxyde de potassium, et les solutions alcalines ont une concentration massique de 10% à 30%. À l’étape S2 et l’étape S3, les quantités des solutions alcalines sont ajustées pour ajuster le pH. De préférence, à l’étape S2, la réaction de chauffage est réalisée entre 70 et 95°C et le vieillissement est réalisé pendant 1,5 à 2,5 h. Plus préférablement, à l’étape S2, la réaction de chauffage est réalisée entre 85 et 95°C et le vieillissement est réalisé pendant 2 h. De préférence, à l’étape S3, la réaction de chauffage est réalisée entre 40 et 75°C et le vieillissement est réalisé pendant 2,5 à 3,5 h. Plus préférablement, à l’étape S3, la réaction de chauffage est réalisée entre 50 et 60°C et le vieillissement est réalisé pendant 3 h. De préférence, à l’étape S3, l’acide nitrique est ajouté en une quantité molaire de 3 à 25% en moles de celle de M. De préférence, à l’étape S4, la source de lithium est au moins l’un du carbonate de lithium, de l’acétate de lithium et de l’hydroxyde de lithium ; la source de carbone est au moins l’un du glucose, de l’amidon et de l’acide ascorbique ; et le tensioactif est le polyéthylène glycol (PEG) et/ou Tween 80. De préférence, la suspension A a une taille de particules D50 de 0,4-0,7 μm. De préférence, la suspension B a une taille de particules D50 de 1,2-1,5 μm. Dans les plages de tailles de particules précédentes, les deux suspensions ont un meilleur effet de gradation de la taille de particules, et le phosphate de lithium-fer dopé préparé a une densité compactée plus élevée et une densité énergétique plus élevée. De préférence, à l’étape S4, pour la suspension A, une quantité de la source de lithium ajoutée est ajustée de sorte qu’un rapport molaire de lithium sur Fe x M 1-x PO 4 est de 1,04:1, une quantité de la source de carbone ajoutée est de 3% en poids à 5% en poids de la somme du poids de la source de lithium et du poids de Fe x M 1-x PO 4 , et une quantité du tensioactif ajouté est de 3% en poids à 7% en poids de la somme du poids de la source de lithium et du poids de Fe x M 1-x PO 4  ; pour la suspension B, une quantité de la source de lithium ajoutée est ajustée de sorte qu’un rapport molaire de lithium sur M y Fe 1-y PO 4 est de 1,04:1, une quantité de la source de carbone ajoutée est de 3% en poids à 5% en poids de la somme du poids de la source de lithium et du poids de M y Fe 1-y PO 4 , et une quantité du tensioactif ajouté est de 3% en poids à 7% en poids de la somme du poids de la source de lithium et du poids de M y Fe 1-y PO 4 . Dans la suspension A et la suspension B, la quantité molaire de la source de lithium est légèrement supérieure à celles des précurseurs dopés Fe x M 1-x PO 4 et M y Fe 1-y PO 4 de sorte qu’un léger excès de Li peut garantir que le rapport molaire de Li sur (Fe+M) dans le phosphate de lithium-fer dopé préparé après le mélange, le séchage et le frittage soit de 1:1. De préférence, à l’étape S5, un rapport d’une teneur en matières solides de la suspension A sur une teneur en matières solides de la suspension B est ajusté à (1-4):1 pendant le mélange. Pendant le mélange de la suspension A et de la suspension B, le rapport de leurs teneurs en matières solides détermine la teneur de dopage de M dans le phosphate de lithium-fer dopé. Dans la plage précédente du rapport des teneurs en matières solides, la teneur de dopage de M est appropriée afin d’améliorer la conductivité électrique du phosphate de lithium-fer dopé. De préférence, à l’étape S5, le rapport de la teneur en matières solides de la suspension A sur la teneur en matières solides de la suspension B est ajusté à (1,5-2,5):1 pendant le mélange. De préférence, à l’étape S5, le séchage est un séchage par pulvérisation entre 200 et 250°C et le frittage est réalisé entre 600 et 750°C dans un environnement de gaz inerte. La présente demande protège également le phosphate de lithium-fer dopé préparé par le procédé de préparation précédent. De préférence, le phosphate de lithium-fer dopé est LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé par le procédé de préparation précédent présente une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée. La présente demande protège également l’utilisation du phosphate de lithium-fer dopé précédent en tant que matériau d’électrode positive pour la préparation d’une batterie au lithium-ion. Par rapport à la l’état de l’art, la présente demande a les effets bénéfiques décrits ci-dessous. Dans la présente demande, avec le minerai contenant du fer et l’élément dopant comme matière première, deux précurseurs dopés Fe x M 1-x PO 4 et du M y Fe 1-y PO 4 avec différents ratios de dopage sont préparés en utilisant les solutions alcalines comme précipitants sous l’action de l’acide nitrique, puis deux suspensions avec différentes tailles de particules sont préparées de sorte que le phosphate de lithium-fer dopé avec ayant une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée soit obtenu par une gradation sur la base de la distribution de la taille de particules et de l’élément. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans la présente demande présente une distribution uniforme de particules et a une densité compactée élevée et une densité énergétique élevée. est une image au microscope électronique à balayage (SEM) de Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 ; est un diagramme de diffraction des rayons X (XRD) de Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 ; est une image SEM de Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 ; est un diagramme XRD de Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 ; est une image SEM du phosphate de lithium-fer dopé préparé dans l’Exemple 1 ; et est un diagramme XRD du phosphate de lithium-fer dopé préparé dans l’Exemple 1. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La présente demande est décrite davantage ci-après à l’aide d’exemples spécifiques et des dessins, afin de mieux en illustrer les objets, les solutions techniques et les avantages de la présente demande, et les exemples ne limitent en rien la présente demande. Sauf indication contraire, les réactifs, les procédés et les appareils utilisés dans la présente demande sont conventionnels dans l’art. Sauf indication contraire, les réactifs et les matériaux utilisés dans la présente demande sont disponibles dans le commerce. Exemple 1 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé et un procédé de préparation de celui-ci comprend les étapes ci-dessous. À S1, 1,5 kg de minerai de manganèse ferrugineux (teneur en Fe : 43%, teneur en Mn : 32%, matière insoluble : 5%, teneur en Cu : 0,5%) a été concassé à 10 μm, tamisé par un tamis de 150 mesh, mis dans 12 L d’une solution mixte d’acide phosphorique 2,3 mol/L et d’acide sulfurique 1,15 mol/L, chauffé à 50°C et agité à basse température et à 40 Hz et lixivié pendant 5 h, Na 2 S a été ajouté pour la sulfuration et l’élimination d’impuretés, 20 g de poudre de fer ont été ajoutés pour déplacer le Cu dans la solution de lixiviation, et après une séparation solide-liquide, 1,8 kg de peroxyde d’hydrogène a été ajouté comme agent oxydant afin de préparer une solution métallique (teneur en Fe : 41,11 g/L, teneur en Mn : 32,52 g/L, teneur en P : 34,51 g/L). À S2, 11 kg de la solution métallique et 3,0 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% ont été ajoutés à co-courant à une cuve de réaction de 15 L, chauffés à 85°C et agités à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 2,0 en utilisant la solution d’hydroxyde de sodium, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 2 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 ∙ 2H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 . À S3, la liqueur mère séparée à l’étape S2 a été versée dans une cuve de réaction, additionnée de 3,5 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% et de 0,82 L d’acide nitrique à 50% en même temps, chauffée à 70°C et agitée à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 6,5 à l’aide de la solution d’hydroxyde de sodium, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 ·H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 . À S4, 1,5 kg de carbonate de lithium et 0,375 kg de Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 ont été ajoutés à 7,5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 10 h pour obtenir une suspension A avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension A a été ajustée pour être de 0,5 μm par broyage ; 1 kg de carbonate de lithium et 0,25 kg de Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 ont été ajoutés à 5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 3 h pour obtenir une suspension B avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension B a été ajustée pour être de 1,3 μm par broyage. À S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 7:3 pour obtenir une suspension de précurseur, ce qui signifie que la taille de particules D50 de la suspension de précurseur était d’environ 0,8 μm, le rapport molaire de Fe sur Mn était de 7:3, la suspension de précurseur a été séchée par pulvérisation entre 200 et 250°C, et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 h dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-fer dopé. Exemple 2 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé et un procédé de préparation de celui-ci comprend les étapes ci-dessous. À S1, 1,5 kg de minerai de cobalt-fer (teneur en Fe : 40%, teneur en Co : 37%, matières insolubles : 5%, teneur en Cu : 0,9%) a été concassé à 5 μm, tamisé à l’aide d’un tamis de 150 mesh, mis dans 12 L d’une solution mixte d’acide phosphorique 1,6 mol/L et d’acide sulfurique 0,8 mol/L, chauffé à 50°C, et agité à basse température et à 40 Hz et lixivié pendant 2 h, BaS a été ajouté pour la sulfuration et l’élimination d’impuretés, 20 g de feuilles de fer ont été ajoutés pour déplacer le Cu dans la solution de lixiviation, et après une séparation solide-liquide, 2,5 kg de peroxyde d’hydrogène ont été ajoutés comme agent oxydant afin de préparer une solution métallique (teneur en Fe : 38,91 g/L, teneur en Co : 36,55 g/L, teneur en P : 32,63 g/L). À S2, 11 kg de la solution métallique et 3,5 L d’ammoniaque à 20% ont été ajoutés à co-courant dans une cuve de réaction de 15 L, chauffés à 95°C et agités à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 2,5 en utilisant de l’ammoniaque, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 2 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Fe 0,98 Co 0,02 PO 4 ·2H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Fe 0,98 Co 0,02 PO 4 . À S3, la liqueur mère séparée à l’étape S2 a été versée dans une cuve de réaction, additionnée de 2,5 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% et de 0,139 L d’acide nitrique en même temps, chauffée à 75°C et agitée à 30 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 7 en utilisant de l’ammoniaque, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Co 0,985 Fe 0,015 PO 4 ·H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Co 0,985 Fe 0,015 PO 4 dopé. À S4, 1,5 kg de carbonate de lithium et 0,375 kg de Fe 0,98 Co 0,02 PO 4 ont été ajoutés à 7,5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 7 h pour obtenir une suspension A avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension A a été ajustée pour être de 0,8 μm par broyage ; 1 kg de carbonate de lithium et 0,25 kg de Co 0,985 Fe 0,015 PO 4 ont été ajoutés à 5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 7% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 3 h pour obtenir une suspension B avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension B a été ajustée pour être de 1,8 μm par broyage. À S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 3:2 pour obtenir une suspension de précurseur, ce qui signifie que la taille de particules D50 de la suspension de précurseur était d’environ 1,2 μm, où le rapport molaire de Fe sur Co était de 3:2, la suspension de précurseur a été séchée par pulvérisation entre 200 et 250°C, et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 h dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFe 0,6 Co 0,4 PO 4 enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-fer dopé. Exemple 3 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Un procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S4, la taille de particules D50 de la suspension A était de 0,3 μm et la taille de particules D50 de la suspension B était de 1,0 μm. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 4 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Un procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S4, la taille de particules D50 de la suspension A était de 0,8 μm et la taille de particules D50 de la suspension B était de 2,5 μm. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 5 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Un procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S2, le pH du système réactionnel a été ajusté à 2,2 et du Fe 0,97 Mn 0,03 PO 4 a été préparé à l’étape S2 ; à l’étape S3, le pH du système réactionnel a été ajusté à 4,5 et du Mn 0,98 Fe 0,02 PO 4 a été préparé à l’étape S3. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 6 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Un procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S2, le pH du système réactionnel a été ajusté à 2,5 et du Fe 0,98 Mn 0,02 PO 4 a été préparé à l’étape S2 ; à l’étape S3, le pH du système réactionnel a été ajusté à 7,5 et du Mn 0,99 Fe 0,01 PO 4 a été préparé à l’étape S3. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 7 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Un procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 3:2. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,6 Mn 0,4 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 8 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Le procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 2 en ce que : à l’étape S2, le chauffage a été réalisé à 70°C et le vieillissement a été réalisé pendant 2,5 h ; à l’étape S3, le chauffage a été réalisé à 40°C et le vieillissement a été réalisé pendant 3,5 heures ; à l’étape S4, le carbonate de lithium a été remplacé par une quantité équimolaire d’acétate de lithium, la source de carbone a été remplacée par un poids égal d’acide ascorbique et le tensioactif a été remplacé par un poids égal de Tween 80 ; à l’étape S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 1:1. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple était du LiFe 0,5 Co 0,5 PO 4 enrobé de carbone. Exemple 9 Cet exemple fournit du phosphate de lithium-fer dopé et un procédé de préparation de celui-ci comprend les étapes ci-dessous. À S1, 1,5 kg de franklinite (teneur en Fe : 41%, teneur en Zn : 32%, matières insolubles : 4%, teneur en Cu : 1%) a été concassé à 5 μm, tamisé par un tamis de 150 mesh, mis dans 12 L d’une solution mixte d’acide phosphorique 1,6 mol/L et d’acide sulfurique 0,8 mol/L, chauffé à 50°C, agité à basse température et à 40 Hz et lixivié pendant 2 h, 20 g de feuilles de fer ont été ajoutés pour déplacer le Cu dans la solution de lixiviation, et après une séparation solide-liquide, 2,5 kg de peroxyde d’hydrogène ont été ajoutés comme agent oxydant afin de préparer une solution métallique (teneur en Fe : 38,91 g/L, teneur en Zn : 36,55 g/L, teneur en P : 32,63 g/L). À S2, 11 kg de la solution métallique et 3,5 L d’ammoniaque à 20% ont été ajoutés à co-courant à une cuve de réaction de 15 L, chauffés à 95°C et agités à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 2,5 en utilisant de l’ammoniaque, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 2 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Fe 0,98 Zn 0 , 02 PO 4 ∙ 2H2O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Fe 0,98 Zn 0,02 PO 4 . À S3, la liqueur mère séparée à l’étape S2 a été versée dans une cuve de réaction, additionnée de 2,5 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% et de 0,139 L d’acide nitrique en même temps, chauffée à 75°C et agitée à 30 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 7 en utilisant de l’ammoniaque, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du (Zn 0,985 Fe 0,015 ) 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du (Zn 0,985 Fe 0,015 ) 3 (PO 4 ) 2 dopé. À S4, 1,5 kg de carbonate de lithium et 0,375 kg de Fe 0,98 Zn 0,02 PO 4 ont été ajoutés à 7,5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 7 h pour obtenir une suspension A avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension A a été ajustée pour être de 0,8 μm par broyage ; 1 kg de carbonate de lithium et 0,25 kg de (Zn 0,985 Fe 0,015 ) 3 (PO 4 ) 2 ont été ajoutés à 5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 7% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 3 h pour obtenir une suspension B avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension B a été ajustée pour être de 1,8 μm par broyage. À S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 3:2 pour obtenir une suspension de précurseur, ce qui signifie que la taille de particule D50 de la suspension de précurseur était d’environ 1,2 μm, où le rapport molaire de Fe sur Zn était de 3:2, la suspension de précurseur a été séchée par pulvérisation entre 200 et 250°C, et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 h dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFe 0,6 Zn 0,4 PO 4 , enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-zinc-fer dopé. Exemple Comparatif 1 Cet exemple comparatif fournit du phosphate de lithium-fer non dopé et un procédé de préparation de celui-ci comprend les étapes ci-dessous. (1) Du sulfate ferreux a été dissous dans de l’eau pure et de l’acide phosphorique a été ajouté pour préparer une solution de fer-phosphore, où le rapport molaire de Fe sur P était de 1:1,15. (2) La solution de fer-phosphore et la solution d’hydroxyde de sodium à 20% ont été ajoutées à co-courant dans une cuve de réaction primaire, le pH de la suspension a été ajusté à 2, la suspension est devenue blanche à 90°C, puis a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité obtenu a été soumis à une séparation solide-liquide, séché et fritté à 550°C pour obtenir du phosphate de fer anhydre. (3) Du carbonate de lithium et du phosphate de fer anhydre ont été ajoutés à l’eau pure à un rapport molaire 1,04:1 de Li:Fe pour obtenir une suspension avec un teneur en matières solides de 20%, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer anhydre et du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer anhydre ont été ajoutés, ils ont été broyés jusqu’à une taille de particules D50 de 0,8 μm et séché par pulvérisation, et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 h dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFePO 4 enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-fer non dopé. Exemple Comparatif 2 Cet exemple comparatif fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Le procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S4, la taille de particules D50 de chacune de la suspension A et de la suspension B était de 1,5 μm. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple comparatif était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple Comparatif 3 Cet exemple comparatif fournit du phosphate de lithium-fer dopé. Le procédé de préparation de celui-ci diffère de celui de l’Exemple 1 en ce que : à l’étape S4, la taille de particule D50 de la suspension A était de 0,1 μm et la taille de particule D50 de la suspension B était de 3 μm. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple comparatif était du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Exemple Comparatif 4 Cet exemple comparatif fournit du phosphate de lithium-fer dopé et un procédé de préparation de celui-ci comprend les étapes ci-dessous. S1 était identique à l’étape S1 de l’Exemple 1. À S2, 11 kg de la solution métallique A et 3,0 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% ont été ajoutés à co-courant à une cuve de réaction de 15 L, chauffés à 85°C et agités à 40 Hz, et le pH du système réactionnel a été ajusté à 1,0 en utilisant la solution d’hydroxyde de sodium, où le pH n’a pas atteint le pH requis pour précipiter le phosphate de fer et le phosphate de manganèse et aucun précipité n’a été généré à l’étape S2. À S3, 3,5 L de solution d’hydroxyde de sodium à 20% et 0,82 L d’acide nitrique à 50% ont été ajoutés, chauffés à 70°C et agités à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 8,0 en utilisant de l’hydroxyde de sodium, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé et séché pour obtenir du Fe 0,6 Mn 0,4 PO 4 ·H 2 O et fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du Fe 0,6 Mn 0,4 PO 4 . À S4, 1,5 kg de carbonate de lithium et 0,375 kg de Fe 0,6 Mn 0,4 PO 4 ont été ajoutés à 7,5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 10 h pour obtenir une suspension avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension a été ajustée pour être de 0,8 μm par broyage pour obtenir une suspension de précurseur. À S5, la suspension de précurseur a été séchée par pulvérisation entre 200 et 250°C et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 heures dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFe 0,6 Mn 0,4 PO 4 enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-fer dopé. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans cet exemple comparatif était du LiFe 0,6 Mn 0,4 PO 4 enrobé de carbone n’ayant pas subi une gradation. Exemple comparatif 5 Cet exemple comparatif fournit du phosphate de lithium-fer dopé et un procédé de préparation comprenant les étapes ci-dessous. L’étape S1 et l’étape S2 étaient identiques à l’étape S1 et l’étape S2 de l’Exemple 1, respectivement. À l’étape S3, l’acide nitrique a été remplacé par du peroxyde d’hydrogène. Les étapes spécifiques ont été décrites ci-dessous. La liqueur mère séparée à l’étape S2 a été versée dans une cuve de réaction, additionnée d’une solution d’hydroxyde de sodium à 20% et de peroxyde d’hydrogène en même temps, chauffée à 70°C et agitée à 40 Hz, le pH du système réactionnel a été ajusté à 6,5, le système réactionnel a subi un vieillissement pendant 3 h en maintenant la température, et le précipité a été séparé, lavé et séché pour obtenir du (Mn 0,97 Fe 0,03 ) 5 (PO 4 ) 2 (PO 3 (OH)) 2 · 4H 2 O de type hureaulite, où le peroxyde d’hydrogène n’a pas réussi à supprimer la dismutation, la proportion de (Mn+Fe)/P était relativement élevée ; et du (Mn 0,97 Fe 0,03 ) 5 (PO 4 ) 2 (PO 3 (OH)) 2 ·4H 2 O a été fritté à 550°C pendant 3 h pour obtenir du (Mn 0,97 Fe 0,03 )P 2 O 7 dopé. À S4, 1,5 kg de carbonate de lithium et 0,375 kg de Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 ont été ajoutés à 7,5 kg d’eau pure, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 10 h pour obtenir une suspension A avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension A a été ajustée pour être de 0,5 μm par broyage ; 1 kg de carbonate de lithium et 0,25 kg de (Mn 0,97 Fe 0,03 )P 2 O 7 ont été ajoutés à 5 kg d’eau pure, de l’acide phosphorique a été ajouté de sorte que le rapport molaire Li:(Mn+Fe):P dans la suspension soit de 1,04:1,00:1,03, du glucose dont le poids était de 3% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme source de carbone, du PEG dont le poids était de 5% en poids du poids total du carbonate de lithium et du phosphate de fer a été pesé comme tensioactif, et ils ont été mélangés uniformément et broyés pendant 3 heures pour obtenir une suspension B avec une teneur en matières solides de 20%, où la taille de particules D50 de la suspension B a été ajustée pour être de 1,3 μm par le broyage. À S5, la suspension A et la suspension B ont été ajustées à un rapport pondéral de 7:3 pour obtenir une suspension de précurseur, ce qui signifie que la taille de particule D50 de la suspension de précurseur était d’environ 0,8 μm, où le rapport molaire de Fe sur Mn était de 7:3, la suspension de précurseur a été séchée par pulvérisation entre 200 et 250°C, et le matériau en poudre obtenu a été fritté à 750°C pendant 8 h dans une atmosphère d’azote pour obtenir du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone, c’est-à-dire du phosphate de lithium-fer dopé. Test de performance Les performances du phosphate de lithium-fer dopé ou du phosphate de lithium-fer non dopé obtenus dans les exemples et les exemples comparatifs précédents ont été caractérisées. Les éléments de test et les procédés de test spécifiques ont été décrits ci-dessous. (1) SEM : GB/T19077 ; (2) XRD : GB/T1479.1 ; (3) tests de charge et de décharge : GB/T30835 ; (4) densité compactée : GB/T30835 ; et (5) densité énergétique : GB/T31467.3. Des tests SEM et XRD ont été effectués sur Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 , Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 , et le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans l’Exemple 1, séparément. Les résultats des tests sont présentés dans à , où et sont respectivement une image SEM et un diagramme XRD de Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4  ; et sont respectivement une image SEM et un diagramme XRD de Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4  ; et et sont respectivement une image SEM et un diagramme XRD de phosphate de lithium-fer dopé. montre que le Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 constitue des particules sphériques, et la particule primaire se présente sous la forme d’une feuille et a une morphologie régulière et une bonne dispersion. montre que le Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 préparé dans l’Exemple 1 est une particule secondaire sphérique, et la particule secondaire présente une structure squelettique évidente et une bonne dispersion. montre que le phosphate de lithium-fer dopé préparé avec la gradation de l’Exemple 1 est de forme sphérique et les particules sont uniformes en taille et presque dans un rapport théorique de 7:3. , et montrent que le Fe 0,96 Mn 0,04 PO 4 , le Mn 0,97 Fe 0,03 PO 4 , et le phosphate de lithium-fer dopé préparés ont une cristallinité élevée et ne présentent pas de phases d’impuretés. La conductivité électrique du phosphate de lithium-fer dopé ou du phosphate de lithium-fer non dopé préparés dans les Exemples 1 à 9 et les Exemples Comparatifs 1 à 5 a été testée, spécifiquement lors de tests de charge et de décharge, de tests de densité compactée et de tests de densité énergétique. Les résultats des tests de conductivité électrique sont présentés dans [Tableau 1]. [Tableau 1] Résultats des tests de conductivité électrique dans les Exemples 1 à 9 et les Exemples Comparatifs 1 à 5 Capacité de Charge Initiale à 0,1 C (mAh/g) Capacité de Décharge initiale à 0,1 C (mAh/g) Efficacité de Décharge (%) Densité compactée (g/cm 3 ) Densité énergétique (Wh/kg) Exemple 1 161,1 157,1 97,52 2,57 158,1 Exemple 2 160,5 157,3 98,00 2,51 156,3 Exemple 3 160,8 158,6 98,63 2,53 156,5 Exemple 4 160,9 157,5 97,89 2,57 156,8 Exemple 5 160,9 158,4 98,44 2,54 157,6 Exemple 6 160,2 158,2 98,75 2,54 156,9 Exemple 7 160,8 158,2 98,38 2,54 157,1 Exemple 8 161,3 159,5 98,88 2,51 158,2 Exemple 9 158,4 155,4 98,11 2,47 149,6 Exemple Comparatif 1 160,1 156,7 97,34 2,39 154,5 Exemple Comparatif 2 160,3 157,9 98,50 2,40 154,9 Exemple Comparatif 3 159,5 157,2 98,56 2,45 154,8 Exemple Comparatif 4 160,5 158,2 98,57 2,41 154,9 Exemple Comparatif 5 158,5 154,2 97,29 2,39 149,8 Les résultats précédents permettent de constater ce qui suit. Le phosphate de lithium-fer dopé préparé dans chaque exemple de la présente demande présente une bonne conductivité électrique, une densité compactée relativement élevée et une densité énergétique relativement élevée, où la densité compactée est ≥ 2,47 g/cm 3 et la densité énergétique est ≥ 149 Wh/kg. Lorsque l’élément dopant est Mn ou Co, le phosphate de lithium-fer dopé présente une densité compactée plus élevée et une densité énergétique plus élevée, où la densité compactée est ≥ 2,51 g/cm 3 et la densité énergétique est ≥ 156 Wh/kg. Bien que ses performances de charge et de décharge soient proches de celles des exemples, le phosphate de lithium-fer non dopé dans l’Exemple Comparatif 1 a une densité compactée de seulement 2,39 g/cm 3 , une densité énergétique de seulement 154,5 Wh/kg et une conductivité électrique relativement faible. Dans l’Exemple Comparatif 2, la suspension A et la suspension B ont la même taille de particules D50 de 1,5 μm, et le phosphate de lithium-fer dopé a une densité compactée relativement faible. Dans l’Exemple Comparatif 3, la suspension A a une taille de particules D50 trop petite et la suspension B a une taille de particules D50 trop grande, qui sont toutes deux en dehors des plages limitées dans la présente demande. Par rapport à l’Exemple 1, le phosphate de lithium-fer dopé de l’Exemple Comparatif 3 présente une densité compactée considérablement réduite et une densité énergétique relativement faible. Le phosphate de lithium-fer dopé n’ayant pas subi une gradation a été préparé dans l’Exemple Comparatif 4. Sans gradation, le phosphate de lithium-fer dopé préparé a une densité compactée de seulement 2,45 g/cm3. On peut constater que le phosphate de lithium-fer dopé après la gradation a une densité compactée considérablement améliorée. Dans l’Exemple Comparatif 5, l’acide nitrique n’a pas été utilisé pour supprimer la dismutation de Mn 3+ , ce qui a entraîné la formation d’une structure hureaulite. Le rapport de (Mn+Fe)/P dans le produit varie considérablement, de sorte que le rapport de (Fe+Mn)/P dans la suspension doive être augmenté en ajoutant de l’acide phosphorique pendant la préparation du phosphate de lithium-fer. Le matériau de phosphate de lithium-fer préparé présente une conductivité électrique relativement faible et une densité compactée relativement faible. Il convient de noter que les modes de réalisation précédents sont utilisés pour illustrer les solutions techniques de la présente demande et ne sont pas destinés à limiter la portée de la présente demande. Bien que la présente demande ait été décrite en détail en référence à des modes de réalisation préférés, il doit être compris par l’homme du métier que des modifications ou des substitutions équivalentes peuvent être apportées aux solutions techniques de la présente demande sans s’écarter du concept et de la portée des solutions techniques de la présente demande. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé, comprenant : S1 : la dispersion d’un minerai contenant Fe et M dans une liqueur lixiviante contenant de l’acide phosphorique et la réalisation d’un prétraitement pour obtenir une solution métallique ; où M est au moins l’un de Mn, Co, Ni, Al et Ti et où le prétraitement comprend la lixiviation, l’élimination d’impuretés et l’oxydation; S2 : le mélange de la solution métallique avec une solution alcaline, l’ajustement d’un pH entre 2,0 et 2,5 et la conduite d’une réaction de chauffage, d’un vieillissement et d’une séparation pour obtenir un précipité et une liqueur mère, et le frittage du précipité pour obtenir du Fe x M 1-x PO 4 , où x est de 0,96-0,995 ; S3 : le mélange de la liqueur mère à l’étape S2 avec une solution alcaline et de l’acide nitrique, l’ajustement d’un pH de 3,5 à 7,5, la conduite d’une réaction de chauffage, d’un vieillissement et d’une séparation pour obtenir un précipité, le frittage du précipité pour obtenir du M y Fe 1-y PO 4 , où y est de 0,97-0,99 ; S4 : le mélange et le broyage de Fe x M 1-x PO 4 , de l’eau pure, d’un sel de lithium, d’une source de carbone et d’un tensioactif pour obtenir une suspension A avec une taille de particules D50 de 0,3 à 0,8 μm ; et le mélange et le broyage de M y Fe 1-y PO 4 , de l’eau pure, d’un sel de lithium, d’une source de carbone et d’un tensioactif pour obtenir une suspension B avec une taille de particules D50 de 1,0-2,5 μm ; et S5 : le mélange de la suspension A avec la suspension B et la réalisation d’un séchage et d’un frittage pour obtenir le phosphate de lithium-fer dopé. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S1, Fe dans le minerai a une teneur de 40% à 55% et M dans le minerai a une teneur de 0,5% à 40%. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S1, un excès d’agent oxydant est ajouté pendant l’oxydation, la liqueur lixiviante est au moins l’un de l’acide sulfurique, de l’acide chlorhydrique, de l’acide nitrique, de l’acide citrique et de l’acide malique, et l’agent oxydant est au moins l’un du peroxyde d’hydrogène, de l’oxygène, du persulfate de sodium, du persulfate d’ammonium et du persulfate de potassium. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S1, un rapport d’une somme des quantités molaires de Fe et de M sur une quantité molaire de P dans la solution métallique est de 1:(1,05-1,50). Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S2 et à l’étape S3, les solutions alcalines sont chacune choisies indépendamment entre au moins l’un de l’ammoniaque, de l’hydroxyde de sodium et de l’hydroxyde de potassium. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S5, un rapport d’une teneur en matières solides de la suspension A sur une teneur en matières solides de la suspension B est ajusté à (1-4):1 pendant le mélange. Procédé de préparation de phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape S5, le séchage est un séchage par pulvérisation entre 200 et 250°C et le frittage est réalisé entre 600 et 750°C dans un environnement de gaz inerte. Phosphate de lithium-fer dopé, qui est préparé par le procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 8, dans lequel le phosphate de lithium-fer dopé est du LiFe 0,7 Mn 0,3 PO 4 enrobé de carbone. Utilisation du phosphate de lithium-fer dopé selon la revendication 8 ou 9 en tant que matériau d’électrode positive pour la préparation d’une batterie au lithium-ion.