随着核能的广泛应用,乏燃料的处理已经成为制约核能可持续发展的关键问题之一。熔盐具有耐辐照、耐高温、低中子吸收截面以及对乏燃料溶解能力强的特性,故熔盐电解法是一种极具竞争力的乏燃料后处理技术,通过电解精炼和共沉积方法,可将镧系元素分离。本论文在LiCl–KCl熔盐体系中研究GdCl₃的电化学性质,通过热力学计算求得在活性阴极Al和Mg的去极化值和提取率,通过在活性阴极电解提取来评估实际提取率,以期为镧系元素分离找到一个有效方法。本论文首先在LiCl–KCl熔盐体系中研究GdCl₃在Mo和Al电极上的电化学行为,利用循环伏安、方波伏安、开路计时电位和极化曲线等方法对Gd（III）电化学还原机理进行了研究。计算Gd（III）/Gd（0）体系在不同温度范围的平衡电极电位,表观电极电位和活度系数。结合极化曲线求得去极化值,并通过热力学计算,求得773 K时理论提取率。以Al为工作电极通过恒电位电解提取Gd,计算得到实际提取率η=94.1%,XRD结果表明电解提取产物中含有Al₃Gd合金。本论文的第二部分,在LiCl–KCl–AlCl₃–GdCl₃熔盐体系中,研究Al（III）和Gd（III）的共电沉积机理。循环伏安、方波伏安、开路计时电位和计时电位等电化学测试曲线表明,Al和Gd在–1.39和–1.46 V能形成两种Al–Gd金属间化合物。通过恒电流电解提取稀土元素Gd,测试表明电解产物含有不同金属相Al₂Gd和Al₂Gd₃。随着AlCl₃的浓度的改变,出现合金相的转变,因此可以通过控制AlCl₃的浓度来制备含不同合金相的Al–Li–Gd合金。本论文的第三部分,研究了GdCl₃在LiCl–KCl熔盐体系中在Mg电极上的电化学行为,计算了GdCl₃在LiCl–KCl熔盐体系中的活度系数。结合极化曲线求得去极化值,并通过热力学计算,求得773 K时理论提取率。在773 K时,在LiCl–KCl–GdCl₃体系中,以Mg为工作电极通过恒电位电解提取Gd,计算得到实际提取率η=97.9%,并通过恒电流电解提取稀土元素Gd。