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电解锰阳极泥是在电解金属锰时产生的固体废物,大部分阳极泥未作充分的资源化回收处理,不仅造成锰矿资源极大的浪费,还会带来严重的环境污染,针对电解锰阳极泥资源化利用的研究日益深入。同时,富锂锰基正极材料是一种新型的锂离子电池正极材料,因其拥有高比容量和较好的循环性能,成为人们的研究热点。本文选择电解锰阳极泥为研究对象,以资源化利用为研究目标,进一步优化电解锰阳极泥除铅技术,分析阳极泥粒径、浸取温度、乙酸铵浓度、浸取时间对铅浸出的影响,研究铅在浸取体系中的规律;将净化后的电解锰阳极泥制备成富锂锰基正极材料,考察焙烧温度和富锂量对材料结构和电化学性能的影响,并采用氧化镧掺杂对正极材料进行改性。采用750℃高温焙烧处理电解锰阳极泥,分析阳极泥粒径、浸取温度、乙酸铵浓度、浸取时间对铅浸出的影响,结果表明:在电解锰阳极泥粒径为-13μm,浸取温度为80℃,乙酸铵浓度为2.0mol/L,浸取时间为30min的条件下,铅浸出率高达99.3%。浸取完成后阳极泥中的MnO2已转化为Mn2O3,得到纯净的多孔网状Mn2O3粉体。通过动力学分析,得到分配系数K与浸取温度T关联的经验公式为K=e?-13.821+0.234*T?;浸出速率V与浸取温度T关联的经验公式为V=0.1*eT?17.096+1.235;提高浸取温度不仅能加快浸取速率,还能增加浸取剂对铅的浸出效率,提高铅的浸出总量,在浸取温度为80℃时,铅的总浸出量为铅单次浸出量的两倍。采用共沉淀法制备正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.3Co0.3Mn0.4O2,考察焙烧温度和富锂量对材料性能的影响,通过对制备的正极材料进行表征和测试,确定最佳焙烧温度为800℃,富锂量为1.2。结果表明:在此条件下制备的正极材料中颗粒大小较均匀,结晶度较高,为六方晶系,属于R-3m(166)空间群;在2.04.8V内0.1C下的首次充放电比容量分别为197.6mAh/g和130.4mAh/g,循环30次后,放电比容量为84.9mAh/g,容量保持率为65.1%。考察掺杂镧元素对Li1.2Ni0.24Co0.24Mn0.52O2正极材料性能的影响,选择氧化镧掺杂量为2%、4%和6%。结果表明:随着氧化镧掺杂量的增加,颗粒有聚集变大的趋势,掺杂后正极材料的主体结构没有发生变化,但形成了新的结构;在2.04.8V内0.1C下,氧化镧掺杂量为4%时制备的正极材料的首次充放电比容量最大,分别为218.5mAh/g和145.6mAh/g,循环30次后,放电比容量为114.0mAh/g,容量保持率为78.3%。