本发明属于电池，涉及一种硫化锂的制备方法，尤其涉及一种硫化锂及其制备方法。
背景技术：
1、硫化锂作为一种关键材料，在固态电池领域具有重要作用。固态电解质是固态电池的核心组成部分，而硫化锂作为合成硫化物固态电解质的关键原料，对提升固态电池性能至关重要。与此同时，硫化锂还被认为是一种有前途的预锂化试剂，能够弥补锂离子电池首次循环中不可逆锂损失的问题，提高电池的能量密度和循环稳定性。
2、cn112624060a公开了利用工业级丁基锂制备高纯硫化锂，取氯化锂、工业级正丁基锂溶液与正己烷充分混合得到混合溶液，再通入h2s气体得到反应浆料，过滤得到粗硫化锂固体湿料。该文献利用工业级丁基锂制备高纯硫化锂，有工艺简单，收率高等优点。但需要使用到剧毒气体硫化氢，会带来很大的安全风险且后续需要高温处理，也提高了能耗成本。
3、cn117550562a公开了将氢氧化锂和硫粉混合研磨，研磨后与水合肼混合，得到硫化锂浆料；将硫化锂浆料升温干燥，然后加入硫粉和无水肼，再次升温至干燥得到高纯硫化锂粉末。该文献虽然通过一锅法制备出高纯硫化锂，但水合肼、无水肼等物料都是严格管控的危化品且反应生成剧毒气体硫化氢，增加了尾气处理成本。
4、cn115535969a公开了称取无水锂盐和硫化钠混合，使两种原料在极性溶剂中反应；固液分离后收集固相产物；再用弱极性溶剂洗涤固相产物，然后干燥得到硫化锂粗品；最后煅烧得到硫化锂精品。该方法制备的产品纯度高，没有温室气体排放，副产物可以收集，辅助溶剂可以回收再利用。但产品的纯化步骤较为复杂，不利于工业化。
5、现有技术中公开的硫化锂的制备方法都有一定的缺陷，存在着由于采用有毒气体带来的高风险，需要进行高温处理从而导致的成本较高，产生有毒尾气从而导致的废气处理成本较高，产品的纯化步骤复杂从而导致的不利于工业化推广，高额的生产成本也阻碍了硫化锂产能的扩大。因此，亟需开发一种新型的硫化锂制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硫化锂及其制备方法，本发明提供的硫化锂制备方法中不使用剧毒原料，反应条件温和，共沉淀反应也不产生有毒物质，后续仅需通过干燥即得高纯度的硫化锂。因此，所述制备方法具备高安全性，低制备成本及后处理工艺简便等优点，具备工业化应用前景。另外，所述制备方法还能得到具有附加值的副产物氯化铵。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种硫化锂的制备方法，所述制备方法包括：
4、在保护性气体氛围中，混合氯化锂、硫化铵与有机溶剂，共沉淀反应得到硫化锂与含有氯化铵的有机溶液。
5、本发明中所述共沉淀反应的化学方程式为：2licl+(nh4)2s＝li2s+2nh4cl。
6、本发明提供的硫化锂的制备方法中不使用剧毒原料，反应条件温和，反应也不产生有毒物质，后续仅需通过干燥即得高纯度的硫化锂。因此，所述制备方法具备高安全性，低制备成本及后处理工艺简便等优点，具备工业化应用前景。另外，所述制备方法还能得到具有附加值的副产物氯化铵。
7、优选地，所述氯化锂与硫化铵的摩尔比为(1.8～2.3):1，例如可以是1.8:1、1.85:1、1.9:1、1.95:1、2:1、2.05:1、2.1:1、2.15:1、2.2:1、2.25:1或2.3:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、优选地，所述氯化锂与所述有机溶剂的摩尔比为1:(2～5)，例如可以是1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5、1:2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、优选地，所述有机溶剂包括二甲基亚砜、二甲基酰胺、n-甲基吡咯烷酮或环丁砜中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二甲基亚砜与二甲基亚砜的组合，二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的组合，n-甲基吡咯烷酮与环丁砜的组合或二甲基亚砜、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮与环丁砜的组合。
10、优选地，所述混合包括：氯化锂完全溶于有机溶剂得到氯化锂有机溶液，再加入硫化铵。
11、优选地，所述混合溶解的过程中伴随着搅拌。
12、优选地，所述共沉淀反应的温度为20～40℃，时间为4～8h。
13、本发明中所述共沉淀反应的温度为20～40℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、本发明中所述共沉淀反应的时间为4～8h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述共沉淀反应的过程中伴随着搅拌。
16、优选地，所述制备方法还包括所述共沉淀反应后固液分离得到粗品硫化锂与含有氯化铵的有机溶液，在保护性气体氛围中对所得粗品硫化锂进行干燥，得到硫化锂。
17、本发明中通过在保护性气体氛围中对所得的粗品硫化锂进行干燥，即可得到高纯硫化锂，所述纯化方法简单有效。
18、优选地，所述固液分离的方式包括离心或过滤。
19、优选地，所述干燥的温度为150～200℃，时间为2～4h。
20、本发明中所述干燥的温度为150～200℃，例如可以是150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、本发明中所述干燥的时间为2～4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
22、优选地，所述制备方法还包括对含有氯化铵的有机溶液进行分馏，并通过水吸收分馏出的氯化铵气体，得到氯化铵溶液与有机溶剂。
23、本发明中通过对含有氯化铵的有机溶液进行分馏，即可得到具有附加价值的氯化铵，且实现了有机溶剂的回收，回收后的有机溶剂能够用于本发明所述制备方法中再次进行硫化锂的制备。
24、优选地，所述分馏的温度为100～150℃，时间为2～6h。
25、本发明中所述分馏的温度为100～150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26、本发明中所述分馏的时间为2～6h，例如可以是2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27、作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括：
28、(1)在保护性气体氛围中，将氯化锂完全溶解于有机溶剂中，再加入硫化铵，所述氯化锂与所述有机溶剂的摩尔比为1:(2～5)，所述氯化锂与硫化铵的摩尔比为(1.8～2.3):1，在20～40℃下进行4～8h的共沉淀反应后，固液分离得到粗品硫化锂与含有氯化铵的有机溶液；
29、(2)在保护性气体氛围中，对步骤(1)所得的粗品硫化锂以150～200℃进行2～4h的干燥，得到成品硫化锂；
30、(3)在100-150℃下对步骤(1)所得含有氯化铵的有机溶液进行2-6h的分馏，并通过水吸收分馏出的氯化铵气体，得到氯化铵溶液与有机溶剂，所得有机溶剂回用于步骤(1)中。
31、第二方面，本发明提供了一种硫化锂，所述硫化锂由第一方面所述的制备方法得到。
32、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
33、本发明提供的硫化锂的制备方法中以成本相对低廉的氯化锂、硫化铵为原料，没有采用有毒气体；在低温、常压下反应，过滤得到粗品硫化锂和含氯化铵的有机溶液，反应过程无污染性气体产生，粗品硫化锂在惰性气体氛围下干燥后即得高纯产品。因此，所述制备方法具有高安全性，反应条件温和，提纯工艺简单且无污染物产生等优点。另外，所述制备方法还能得到的具有附加值的副产物氯化铵，有机溶剂也能回用于本发明所述制备方法中再次进行硫化锂的制备。
1.一种硫化锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化锂与硫化铵的摩尔比为(1.8～2.3):1；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括二甲基亚砜、二甲基酰胺、n-甲基吡咯烷酮或环丁砜中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括：氯化锂完全溶于有机溶剂得到氯化锂有机溶液，再加入硫化铵。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的温度为20～40℃，时间为4～8h。
6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括所述共沉淀反应后固液分离得到粗品硫化锂与含有氯化铵的有机溶液，在保护性气体氛围中对所得粗品硫化锂进行干燥，得到硫化锂；
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括对含有氯化铵的有机溶液进行分馏，并通过水吸收分馏出的氯化铵气体，得到氯化铵溶液与有机溶剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述分馏的温度为100～150℃，时间为2～6h。
9.根据权利要求1～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
10.一种硫化锂，其特征在于，所述硫化锂由权利要求1～9任一项所述的制备方法得到。
