[发明专利]在整个反应时间期间利用恒定的硫含量进行SPAN合成的方法

权利要求书

1.用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，利用硫将聚丙烯腈转化为聚丙烯腈-硫-复合材料并且在设备（1）中执行该方法，该设备包括：

a) 至少一个反应区域A（10），该反应区域包括至少一个调温元件T（A）和至少一个口部O（A），该口部位于所述反应区域A（10）的最大的填充高度F（A_max）（70）以上；

b) 至少一个凝结区域B（20），该凝结区域包括至少一个调温元件（B）、至少一个第一口部O（B^A）和第二口部O（B^C），其中，所述凝结区域B（20）经过所述反应区域A（10）的所述至少一个口部O（A）和口部O（B^A）与所述反应区域A（10）相连并且所述凝结区域B（20）还经过口部O（B^C）与储备区域C（30）相连；并且

c) 至少一个储备区域C（30），该储备区域包括调温元件T（C）、至少一个第一口部O（C^A）和第二口部O（C^B），其中，口部O（C^A）位于所述储备区域C（30）的填充高度F（C）（81）以下、尤其在所述储备区域C（30）的底部处并且经过反应区域A（10）的至少一个口部O（A）与此反应区域相连，其中，所述储备区域C（30）优选地位于所述凝结区域B（20）以下并且与此凝结区域如此地经过储备区域C（30）的口部O（C^B）和所述凝结区域B（20）的口部O（B^C）与此凝结区域相连，从而在凝结区域B（20）中经离析的、尤其液态的材料借助于重力而能够转引到所述储备区域C（30）中，

其中，如此地设定所述设备（1）的温度，使得在反应区域A（10）的、凝结区域B（20）的和储备区域C（30）的内室中以及在将这些相连的连接管V（A-B） （13）、V（B-C） （23）和V（C-A） （33）中，所述温度位于硫的熔点以上，并且其中，在凝结区域B（20）中的和在储备区域C（30）中的以及在将这些相连的连接管V（B-C） （23）中的温度位于硫的沸点以下。

2.按照权利要求1所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，该方法包括：在在大于或等于300℃至小于或等于600℃的范围中的、尤其在大于或等于400℃和小于或等于550℃的范围中的温度的情况中，利用硫的过剩，将硫与聚丙烯腈进行转化，其中，依赖于所选择的转化温度来选择硫与聚丙烯腈的比例。

3.按照权利要求1所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，在反应区域A（10）中的液态的硫与聚丙烯腈的比例通过从储备区域C（30）中进行到反应区域A（10）中的输进来保持恒定。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，硫与聚丙烯腈的重量比≥ 3：1和/或 ≤ 20：1。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，在第一方法步骤中，聚丙烯腈被转化为环化的聚丙烯腈，该环化的聚丙烯腈在第二方法步骤中利用硫被转化为聚丙烯腈-硫-复合材料。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，聚丙烯腈利用硫进行的成为聚丙烯腈-硫-复合材料的转化至少暂时地在催化剂的面前进行。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的用于制造聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中，聚丙烯腈利用硫进行的成为聚丙烯腈-硫-复合材料的转化至少暂时地在基体材料的面前进行。

8.聚丙烯腈-硫-复合材料，其例如用于作为阴极材料用于碱金属-硫-电池、尤其用于锂-硫-电池，该聚丙烯腈-硫-复合材料通过按照权利要求1至7中任一项所述的方法来制造。

9.用于碱金属-硫-电池的阴极材料，该阴极材料尤其用于锂-硫-电池，该阴极材料包括按照权利要求8所述的聚丙烯腈-硫-复合材料。

10.按照权利要求8所述的聚丙烯腈-硫-复合材料作为用于电极、尤其用于锂-硫-电池组的阴极的活性材料的用途。

11.用于制造用于碱-硫电池、尤其锂-硫-电池的阴极材料的方法，该方法包括：将至少一按照权利要求8所述的具有共价的硫-碳-化合物的聚丙烯腈-硫-复合材料与硫单质进行混合。