[发明专利]一种硫化锂的制备方法

说明书

本发明提供了一种硫化锂的制备方法，包括以下步骤：A)将硫化锂、富硫物、金属锂与芳香族化合物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到含有沉淀物的混合溶液，所述富硫物为硫和富硫化合物中的一种或多种；B)分离所述沉淀物后进行热处理，得到硫化锂。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种硫化锂的制备方法。

背景技术

锂离子电池是当前清洁能源体系的重要组成部分，是弱化对传统化石能源依赖性的有效方式，尤其是在汽车，船舰，航空航天设备的动力电源和储能设备方面。与此同时，锂离子电池在笔记本电脑，智能手机，无人机等消费型电子设备中也应用广泛。因此，随着锂离子电池的应用范围越来越广泛，对锂离子电池的能量密度，功率密度，循环寿命以及安全性提出了更高的要求。

目前，已经投入商用的锂离子电池使用电解质主要是有机液态或凝胶态电解质，其中含有的成分如碳酸丙烯脂，碳酸乙烯酯，碳酸二甲酯等均有易挥发，易燃，易爆的性质，给锂离子电池带来了潜在的安全隐患。与有机液态或凝胶态电解质相比，固态电解质具有高的安全性，热稳定性和电化学稳定性等优点，是未来锂离子电池的发展趋势。硫化锂作为锂-硫电池固态电解质中的重要成分，将在高能量密度锂离子电池中扮演着重要角色。

当前现有的硫化锂制备方法中，主要通过以下几种方法：(1)通过锂与硫单质共同加热进行反应制备；(2)在加热条件下用碳或氢气还原硫酸锂制备；(3)锂与硫在液氨中作用，或乙氧基锂分解硫氢化锂的乙醇加合物制备； (4)用戊氧基锂与硫化氢反应先制得硫氢化锂，再使硫氢化锂在真空加热分解制备；(5)在四氢呋喃中通过金属锂与硫化氢反应制备；以上方法虽然制备得到的硫化锂纯度较高，但反应剧烈不易控制，制备条件较苛刻，因而制备成本居高不下，限制了硫化锂在锂离子电池中的进一步应用。因此，开发一种低成本合成硫化锂的方法显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硫化锂的制备方法，本发明提供的制备方法制备条件温和，产物生成速率可控，制备成本低，可大批量持续制备。

本发明提供了一种硫化锂的制备方法，包括以下步骤：

A)将硫化锂、富硫物、金属锂与芳香族化合物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到含有沉淀物的混合溶液，所述富硫物为硫和富硫化合物中的一种或多种；

B)分离所述沉淀物后进行热处理，得到硫化锂。

优选的，步骤A)为：

A1)将硫化锂与富硫物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到不饱和 Li₂S_x溶液，1<x≤8；

A2)将金属锂与芳香族化合物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到含锂的溶液；

A3)将所述不饱和Li₂S_x溶液与含锂的溶液混合，进行反应，得到含有沉淀物的混合溶液；

步骤A1)与步骤A2)没有顺序限制；

或者，

将硫化锂与富硫物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到不饱和Li₂S_x溶液，1<x≤8；

将所述不饱和Li₂S_x溶液、金属锂与芳香族化合物混合，进行反应，得到含有沉淀物的混合溶液；

或者，

将金属锂与芳香族化合物溶解于醚类有机溶剂中，进行反应，得到含锂的溶液；

将所述含锂的溶液、硫化锂与富硫物混合，进行反应，得到含有沉淀物的混合溶液。