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尖晶石型LiMn2O4具有成本低廉、耐过充过放电等优点,是一种具有应用前景的锂离子电池正极材料。本文创新性地研究了以桔子皮为还原剂还原浸出电解锰阳极渣,利用电解法制备微粒电解二氧化锰,并以微粒电解二氧化锰为原料制备尖晶石型LiMn2O4。电解锰阳极渣是一种锰含量较高的二次锰资源,因其组成复杂,未能得到合理利用。本文提出以桔子皮为还原剂还原浸出电解锰阳极渣,对其浸出过程进行了系统研究。结果表明:利用桔子皮作为还原剂在硫酸溶液中还原浸出电解锰阳极渣,96%的锰进入溶液中,铅几乎全部留在沉淀中,锰铅分离效果显著。最佳实验条件为:浸出温度为80℃,桔子皮-渣的最佳质量比为1:5,浸出2h,酸渣质量比1.2:1,液固比4:1。微粒电解二氧化锰是目前一种制备正极材料锰酸锂的性能优异的前驱体,本文采用电解法制备微粒电解二氧化锰,系统地考察了电流密度、电解温度、硫酸浓度等条件对槽电压、电流效率、电解产物组成及形貌的影响。结果表明,所得二氧化锰为类球形颗粒,为γ型二氧化锰,颗粒细小,形貌均匀。在电流密度30A·dm-2,电解温度30℃,硫酸锰浓度0.8mol·L-1,硫酸浓度2.5mol·L-1的条件下,电流效率为47%,且微粒电解二氧化锰的形貌较好,是一种较理想的微粒二氧化锰。以电解二氧化锰为锰源,采用高温固相法在800℃下焙烧24h合成尖晶石型LiMn204。研究了不同Li/Mn配比对尖晶石型LiMn2O4性能的影响,并元素铅对LiMn2O4的性能进行了研究,比较了由不同电解二氧化锰合成的LiMn2O4的性能。结果表明,当Li/Mn配比为1.05:1.95时,锰酸锂的循环性能最好。当Li1.05Mn1.95-xPbxO4中x=0.02时,材料的性能在一定程度上有所改善。由微粒电解二氧化锰合成的锰酸锂颗粒细小且形貌均匀,性能优异,在O.1C倍率下首次放电比容量119mAh·g-1,在1.0C下循环50次,放电比容量仍有109.6mA·hg-1。