[发明专利]一种制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备及方法

权利要求书

1.一种制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，包括搅拌罐、及安装在该搅拌罐内的搅拌桨和分散盘，搅拌桨和分散盘分别通过驱动电机组控制；

该搅拌罐的外壁设有导热油夹套层；该导热油夹套层内充满加热介质，并设有与控温器件及加热电源连接的加热棒、温度探头；该导热油夹套层内还设有冷却管道；

该搅拌罐为密封设计，并设有真空接口和高压气体接口，真空接口通过真空管道依次连接负压表、阀门和真空泵；高压气体接口通过高压气体管道依次连接正压表、阀门和气体源。

2.根据权利要求1所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述搅拌罐具有与其密封连接的上盖，所述搅拌桨和分散盘的转动轴分别以动密封的方式穿过该上盖，连接驱动电机组。

3.根据权利要求2所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述上盖内设有密封圈，该上盖与搅拌罐之间通过锁扣密封连接。

4.根据权利要求1所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述冷却管道以螺旋形式设置在导热油夹套层内。

5.根据权利要求1所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述导热油夹套层中设有螺旋导流条。

6.根据权利要求1所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述搅拌桨的搅拌速度控制范围为0～100rpm。

7.根据权利要求1所述的制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备，其特征在于，所述搅拌罐内的负压控制范围为100pa～0.1Mpa；正压控制范围为0.1Mpa～0.5Mpa；温度控制范围为-10℃～400℃。

8.一种使用权利要求1～7中任一项所述的设备制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将多孔碳和升华硫置于搅拌罐中，保持搅拌罐内的气压范围为100pa～10⁵pa，在110℃～350℃下进行搅拌及分散处理0.5～10h，搅拌速度为10rpm～100rpm，分散线速度为10～30m/s；冷却后得到硫碳复合材料；

(2)将该硫碳复合材料进行球磨0.5～24h，经筛分得到锂硫电池用硫碳复合正极材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多孔碳的粒径D50小于5μm，升华硫的粒径D50小于50μm。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中多孔碳与升华硫的质量百分数分别为10％～50％、50％～90％。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反应温度为130℃～150℃；气压范围为100pa～1000pa；搅拌速度为30rpm～60pm；分散线速度为20～30m/s。