磷酸铁锰锂是一种新型锂离子电池正极材料，化学式为LiMnxFe1-xPO4（锰铁比例x通常为0.2-0.8），它通过在传统磷酸铁锂(LiFePO4)晶体结构中引入锰元素而形成固溶体材料。这种材料结合了磷酸铁锂的高安全性和锰元素的高电压特性，其工作电压平台达到3.8-4.1V（相比磷酸铁锂的3.2V显著提升），使得电池能量密度可提高15-20%（理论比容量约170mAh/g）。
需要特别关注的是，磷酸铁锰锂材料克服了纯锰系材料（如锰酸锂）循环性能差的缺点，同时保留了磷酸铁锂的热稳定性和长循环寿命（通常可达2000次以上）。在微观结构方面，锰元素的引入会稍微增大晶体参数（晶格常数a约10.33Å），但通过纳米化（颗粒尺寸100-300nm）和碳包覆技术仍能保证良好的锂离子扩散系数（约10^-14cm^2/s）。
实际应用中，磷酸铁锰锂电池在-20℃至60℃的工作温度范围内表现出色，尤其适合需要兼顾能量密度和安全性的场景，如电动汽车动力电池（单体能量密度约180Wh/kg）和储能系统。值得注意的是，该材料目前仍面临锰溶出和高温性能衰减等技术挑战，需要通过元素掺杂（如钛、镁等）和表面改性来进一步优化。
