[发明专利]一种基于硫代硫酸钠和酸反应的硫正极复合材料制备装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于硫代硫酸钠和酸反应的硫正极复合材料制备装置，包括混合系统、喷射系统和收集系统；其特征在于：混合系统包括固体加料管、搅拌器、固液混合槽；固体加料管为S形不锈钢管，设有进料口和出料口，固体加料管进料口呈漏斗形状，漏斗底部连接进液管、控制阀、流量计、微型泵和硫代硫酸钠储液罐；固体加料管出料口四周设置10～50个直径介于0.01～1毫米的微孔；固体加料管进料口顶端固定搅拌杆、动力装置；固体加料管出料口底端设有叶片；固液混合槽侧壁一侧设有喷射进液管，喷射进液管连接喷射系统；喷射系统包括酸液储罐、控制阀、酸液出液管、流量计、高压罐、喷射阀和高压喷射管；酸液储罐连接控制阀、酸液出液管、流量计、高压喷射管和喷射进液管，高压喷射管设有喷射阀，连接高压罐；固液混合槽侧壁另一侧设有出液管和控制阀，出液管向下倾斜2～10°，并与收集系统相连；收集系统包括分离漏斗、过滤膜、洗涤盖、洗涤喷头和废液收集槽；固液混合槽出液管设在分离漏斗正上方；过滤膜覆在分离漏斗表面，洗涤盖设在分离漏斗和固液混合槽出液管的上端；洗涤盖表面均匀分布0.01～0.1毫米的微孔；洗涤盖连接进水管、控制阀，并设有洗涤喷头；分离漏斗底部连接废液收集槽。

2.一种基于硫代硫酸钠和酸反应的硫正极复合材料制备装置控制方法，其包括以下步骤：

1)按一定比例称量多孔导电载体放入固体加料管进料口；开启硫代硫酸钠储液罐的控制阀、固体加料管进液管，初步混合多孔导电载体与硫代硫酸钠溶液；

2)启动固体加料管顶端的动力装置，搅拌混合多孔导电载体与硫代硫酸钠溶液0.5～10h；

3)开启酸液储罐控制阀、高压喷射管处喷射阀，将酸液喷入多孔导电载体与硫代硫酸钠混合溶液；酸液与硫代硫酸钠溶液的摩尔比值为2～3；喷射压力为2～40MPa；

4)关闭硫代硫酸钠储液罐的控制阀、酸液储罐控制阀、高压喷射管处喷射阀；开启固液混合槽出液管处的控制阀，收集硫正极复合材料；待硫正极复合材料与反应液分离后，开启洗涤喷头，洗涤5～30min。

3.根据权利要求2所述的一种基于硫代硫酸钠和酸反应硫正极复合材料制备装置控制方法，其特征在于：所述的多孔导电载体与硫的质量比为0.01～1；多孔导电载体为碳材料、金属骨架化合物、导电聚合物、导电合金的一种或两种；碳材料为纳米碳管、石墨烯、石墨、炭微球、炭黑的一种；金属骨架化合物的金属为锂、镍、锌、铬、钴和铜元素的一种，金属骨架化合物的有机配体为苯二甲酸、苯三甲酸、咪唑羧酸、双咪唑羧酸、冠醚羧酸的一种或两种；导电合金为镍、铜、铝、镁、锂的双元或多元合金。

4.根据权利要求2所述的一种基于硫代硫酸钠和酸反应硫正极复合材料制备装置控制方法，其特征在于：所述的酸液为0.1～5mol/l盐酸、硫酸、硝酸、苯甲酸、乙酸、甲酸、苯甲酸、苯二甲酸、苯三甲酸、羟基乙酸、羟基苯甲酸、羟基苯二甲酸、羟基苯三甲酸的乙醇水溶液的一种；乙醇与水的体积比为0～10。