三元锂电池以其优异的综合性能在新能源汽车领域得到了大力推广,电池产销量迅猛增长,同时带来了废旧锂电池激增问题。废旧三元锂电池正极材料中富含多种有价金属元素,对这些金属元素的回收利用会产生环境和经济等多重效益。本文以废旧三元锂电池正极材料为研究对象,围绕正极材料在湿法浸出及回收再利用过程中的关键影响因素进行了系统的研究。主要内容及研究成果有:（1）创新性地采用天然产物茶多酚作为湿法浸出的还原剂,构建了硫酸-茶多酚浸出体系,对废旧三元锂离子电池正极材料还原酸浸,得到了最佳浸出条件:硫酸浓度1.0 mol/L、正极材料固液比30 g/L、茶多酚固液比3.5 g/L、温度60℃、时间60 min。在此条件下,锂、镍、钴、锰的浸出率分别为99.54%、98.88%、99.37%、98.45%。浸出后采用分步沉淀法从浸出液中分离并回收有价金属,分别使用（NH4）2S2O8、DMG、H2C2O4和Na2CO3回收得到Mn2+、Ni2+、Co2+和Li+的高附加值沉淀产物,通过表征分析,锂、镍、钴和锰的总回收率分别为67.74%、93.63%、94.97%和98.54%,其中锂的一次沉淀率达到70.15%,得到的碳酸锂产品纯度达到99.50%;（2）利用磷酸铁锂动力电池正极材料在酸性环境下具有还原性的特点,可以将其作为三元锂离子电池正极材料湿法浸出的还原剂。本文又构建了硫酸-磷酸铁锂浸出体系,不仅避免了额外还原剂的引入,且同时实现了三元锂电池正极材料与磷酸铁锂电池正极材料的联合回收,得到了最佳浸出条件:硫酸浓度0.9 mol/L、Li Fe PO4与SNCM523摩尔比为1.3,温度70℃、固液比为100 g/L,浸出时间180 min。在此条件下,锂、镍、钴、锰和铁的浸出率分别为99.54%、93.26%、96.28%、97.16%和28.37%。对浸出液调节p H除铁等杂质后,采用草酸盐共沉淀法对浸出液中的镍、钴、锰离子进行共沉淀制备三元前躯体(Ni0.5Co0.2Mn0.3)C2O4,剩余溶液为富锂溶液。经探究得到最佳工艺条件为:草酸铵的摩尔量0.4 mol/L、反应时间60 min、反应温度40℃。经过共沉淀后,锂、镍、钴和锰的浸出率分别变为95.76%、2.42%、0.01%和0.07%。向富锂溶液中加入饱和碳酸钠制得碳酸锂,锂的一次沉淀率为82.78%,产品纯度达到99.7%。共沉淀法所得三元正极材料的前驱体与碳酸锂通过高温固相法重新合成了三元正极材料,得到了最佳工艺条件:Li2CO3加入理论量的1.05倍、反应温度850℃、反应时间16 h。采用该条件制备的再生正极材料制成纽扣电池,在25℃,1 C倍率下首次放电比容量达到133.6 m Ah/g,循环稳定性良好。综上,本文构建了两条完整的废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺路线,同时对浸出液中多种金属离子回收过程进行了系统的探索,所提工艺路线具有一定的创新性,操作性强,为废旧锂电池高效、清洁的回收利用提供了坚实的理论基础和技术支撑。