铅及铅合金由于具有价格低廉、制备简单的优点被广泛应用于锌、铜、锰等有色金属的电积提取过程。然而,在强酸、高电流密度服役条件下,铅阳极表面形成的氧化膜层通常疏松多孔,与金属基体结合稳定性差,导致铅阳极寿命不理想。因此,提高铅基体与氧化膜层的结合稳定性是提升铅阳极耐腐蚀性能的关键。基于此,本文提出采用电化学沉积方法在Pb表面构建具有大比表面积的三维铅（3D-Pb）结构。本文研究了电化学沉积工艺参数对3D-Pb结构的影响规律,分析了3D-Pb结构的构建机理;对比研究了Pb和3D-Pb阳极在H₂SO₄和含Mn²⁺H₂SO₄溶液中的氧化膜层性质、阳极电位和腐蚀行为,解析了3D-Pb结构对Pb阳极在H₂SO₄和含Mn²⁺H₂SO₄溶液中性能的影响机制。论文取得的主要结论如下:（1）采用电化学沉积方法在Pb电极表面构建了3D-Pb结构。研究了Pb²⁺浓度、电流密度、沉积时间、沉积温度和明胶添加量对Pb沉积物结构和形貌的影响。研究结果表明,Pb²⁺沉积主要受扩散控制,当沉积液中Pb²⁺浓度较低时（⁰.15 M）,沉积物呈杨桃状;当沉积液中Pb²⁺逐步增大时（≥0.3 M）,沉积物结构逐步向立锥状和多棱锥状转变。（2）对比研究了Pb、杨桃状3D-Pb（Cara-Pb）和立锥状3D-Pb（Pyra-Pb）阳极在H₂SO₄溶液中的氧化膜层性质（表面形貌、内部结构、物相组成）、基底腐蚀形貌和阳极电位。研究发现,在H₂SO₄溶液恒流极化72 h后,相较Cara-Pb和Pb阳极,Pyra-Pb阳极氧化膜层更厚,基体晶界腐蚀更轻缓。此外,Pyra-Pb氧化膜层具有较大的表面积和较高的PbO₂含量,促进析氧活性位点生成,因此,Pyra-Pb阳极电位比Cara-Pb和Pb阳极低约40 mV。（3）对比研究了Pb和立锥状3D-Pb（Pyra-Pb）阳极在含Mn²⁺H₂SO₄溶液中氧化膜层性质（形貌、内部结构、化学成分）、阳极电位、阳极泥生成量。研究发现,在极化初期,立锥状3D-Pb结构可促进铅化合物和MnO₂的沉积;在72 h恒流极化后,与Pb电极相比,Pyra-Pb电极表面生成的氧化膜层厚度更小、结构更致密,因此,在含4和6g·L^-1 Mn²⁺H₂SO₄溶液中72 h恒流极化过程中,Pb阳极电位曲线呈现明显的振荡特征,而Pyra-Pb阳极电位变化平缓,且平均阳极电位比Pb阳极分别低70 mV和100 mV;立锥状3D-Pb结构可提高氧化膜层稳定性、减少电解液Mn³⁺浓度,进而显著降低锌电积过程中阳极泥的生成量。综上,Pb表面电化学沉积构建的3D-Pb结构可促进PbO₂、PbSO₄和MnO₂生长,提高氧化膜层致密度,改善氧化膜层稳定性,进而降低阳极电位和减少阳极泥的生成。因此,通过在传统Pb阳极板表面构建3D-Pb结构,可以有效帮助锌电积工业节能降耗。