[发明专利]一种基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法

权利要求书

1.一种基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述双室熔盐电解槽包括电解槽外壳、阳极板、阳极室、阴极板、阴极室、固体电解质陶瓷隔膜，所述阳极室和阴极室由固体电解质陶瓷隔膜分隔；

所述制备高纯锂的方法具体包括：

将干燥的LiCl和KCl均匀混合后加入至双室熔盐电解槽的阳极室，并向阴极室中加入金属锂；

将所述双室熔盐电解槽加热至阳极室中的盐和阴极室中的锂完全融化并保温，使得所述双室熔盐电解槽形成连续通路；

将所述形成连续通路的双室熔盐电解槽通直流电进行电解，将阳极室中产生的气体进行回收，从阴极室中获得高纯金属锂。

2.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述双室熔盐电解槽还包括集气罩；所述集气罩设置在阳极室内部上方，所述集气罩外部连接有风机和氯气回收系统；

所述集气罩用于吸收阳极室产生的气体并进行回收。

3.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述双室熔盐电解槽还包括出锂管和无氧工作箱；

所述出锂管设置在阴极室的侧面，出锂管的另一端连接有无氧工作箱，用于收集金属锂熔融液，并将金属锂熔融液冷却为锂铸锭。

4.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述双室熔盐电解槽还包括进料口，所述进料口设置在阳极室的侧面，用于添加LiCl，使得电解过程达到动态平衡，实现锂的连续制备。

5.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述LiCl和KCl混合物中LiCl的占比为40-60wt％。

6.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述保温温度为420-500℃。

7.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述阳极板为耐高温耐腐蚀阳极板，具有为石墨电极；所述阴极板为低碳钢电极。

8.根据权利要求1所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述固体电解质陶瓷隔膜为锂离子导体材料，包括但不限于NASICON型氧化物固态电解质、LISICON型氧化物固态电解质、石榴石型氧化物固态电解质、钙钛矿型氧化物固态电解质、反钙钛矿型氧化物固态电解质、Thio-LISICON型硫化物固态电解质、Li_(11-x)M_(2-x)P_(1+x)S₁₂型硫化物固态电解质、硫银锗矿型硫化物固态电解质及卤化物固态电解质。

9.根据权利要求2所述的基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法，其特征在于，所述氯气回收系统是通过碱液吸收Cl₂生成次氯酸盐溶液。