一种硫化锂的制备系统的制作方法

本技术属于电池材料领域，尤其涉及一种制备硫化锂的装置。

背景技术：

1、锂离子电池目前已广泛应用在数码产品、电动交通工具以及储能电站等领域，但目前液体电解液的安全隐患问题，和趋于理论极限的比能量，迫使新一代动力电池需要寻找新的解决方案。采用不可燃固态电解质的全固态电池可有效解决以上问题。硫化锂（li2s）是一种重要的无机锂盐，作为高性能锂硫电池的正极材料前驱体，及硫化物固态电解质核心原料，被众多研究者关注。

2、硫化氢气固合成法因其相对较低的反应温度和较高的转化率，一度被视为一种具有潜力的合成方法。但传统硫化氢气固合成法中，存在着以下缺陷：1、硫化氢气体利用率低，未反应的气体直接排放，造成资源浪费和环境污染；2、由于固相锂源堆积，硫化氢和固相锂源接触不充分，易影响反应进程；3、反应过程中生成的水蒸气也会影响反应进程，影响产物纯度。

3、因此，开发一种硫化氢气体利用率高、反应效率高、环保的硫化锂制备系统具有重要意义。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种硫化锂的制备系统，以解决气固合成法制备硫化锂时，存在的硫化氢利用不充分，反应效率低，产品品质低等问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

3、一种硫化锂的制备系统，包括：

4、硫化氢产生装置，用于生成硫化氢气体；

5、气体干燥装置，用于干燥所述硫化氢产生装置生成的硫化氢气体；所述硫化氢产生装置和所述气体干燥装置通过第一管路相连；

6、反应装置，包括装设有锂源和有机溶剂的搅拌反应腔，用于所述气体干燥装置干燥后的硫化氢气体和锂源反应生成硫化锂；所述气体干燥装置和所述反应装置通过第二管路相连；

7、冷凝装置，用于所述反应装置排出的尾气冷凝；所述反应装置和所述冷凝装置通过第三管路相连；

8、尾气吸收装置，用于吸收经所述冷凝装置冷凝处理的尾气并生成硫源，所述冷凝装置和所述尾气吸收装置通过第四管路相连，所述尾气吸收装置生成的硫源通过第五管路返回至所述硫化氢产生装置。

9、上述制备系统中，优选的，所述硫化氢产生装置上连接有硫酸管路，且所述硫化氢产生装置内设有搅拌组件。

10、上述制备系统中，优选的，所述第二管路上设有第一水分检测仪，所述第一水分检测仪的下游设有用于未干燥完全的硫化氢气体返回至所述气体干燥装置的第六管路。

11、上述制备系统中，优选的，所述搅拌反应腔外壁设有加热组件，所述搅拌反应腔底部设有出料口，所述出料口处设有可拆卸滤膜。

12、上述制备系统中，优选的，所述第三管路上设有用于监测反应终点的第二水分检测仪。

13、上述制备系统中，优选的，所述尾气吸收装置为碱液吸收塔。

14、上述制备系统中，优选的，所述碱液吸收塔的塔底设有吸收液循环泵，所述吸收液循环泵的出口分支设有第一支路和第二支路，所述第一支路连接至所述碱液吸收塔上端的吸收液入口，所述第二支路和所述第五管路相连，所述吸收液循环泵的出口还设有用于监测吸收液中硫源浓度的浓度监测组件。

15、上述制备系统中，优选的，所述碱液吸收塔的塔顶设有尾气排出管路，所述尾气排出管路上设有引风机。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

17、本实用新型的硫化锂的制备系统，包括硫化氢气体产生装置、气体干燥装置、反应装置、冷凝装置和尾气吸收装置，硫化氢气体产生装置通过化学反应产生的硫化氢气体通过气体干燥装置后进入反应装置中和“液相”锂源反应，未反应的硫化氢经过冷凝装置冷凝后进入尾气吸收装置吸收未反应的硫化氢得到硫源，重新返回至硫化氢气体产生装置实现硫化氢的重复利用，该过程中，通过有机溶剂以及搅拌条件能有效分散无水氢氧化锂，保证无水氢氧化锂能与硫化氢气体充分接触，推进反应进程，反应原料及产物基本处于有机溶剂中，水分对反应进程及反应产物影响小，且产生的水分可挥发经冷凝装置冷凝收集，促进反应正向移动，提高反应转换率；未反应的硫化氢经过尾气吸收装置吸收得到硫源返回至硫化氢气体产生装置重复利用，可以有效提高硫元素的利用率，防止硫以硫化氢或硫化钠的形式成为气体或固体废物影响环境。

1.一种硫化锂的制备系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述硫化氢产生装置（1）上连接有硫酸管路（110），且所述硫化氢产生装置（1）内设有搅拌组件。

3.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述第二管路（102）上设有第一水分检测仪（201），所述第一水分检测仪（201）的下游设有用于未干燥完全的硫化氢气体返回至所述气体干燥装置（2）的第六管路（106）。

4.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述搅拌反应腔（31）外壁设有加热组件（32），所述搅拌反应腔（31）底部设有出料口（33），所述出料口（33）处设有可拆卸滤膜。

5.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述第三管路（103）上设有用于监测反应终点的第二水分检测仪（202）。

6.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述尾气吸收装置（5）为碱液吸收塔。

7.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述碱液吸收塔的塔底设有吸收液循环泵（6），所述吸收液循环泵（6）的出口分支设有第一支路（107）和第二支路（108），所述第一支路（107）连接至所述碱液吸收塔上端的吸收液入口，所述第二支路（108）和所述第五管路（105）相连，所述吸收液循环泵（6）的出口还设有用于监测吸收液中硫源浓度的浓度监测组件。

8.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述碱液吸收塔的塔顶设有尾气排出管路（109），所述尾气排出管路（109）上设有引风机（7）。