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本文首先介绍了铝作为负极材料的优良特性及其存在的问题,并概述了铝电池的研究进展。实验通过排水法测定材料的自腐蚀速率,用LK3200电化学工作站测试材料的恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等研究了铝合金的电化学性能；用Sirion200环境扫描电子显微镜观察材料的表面腐蚀形貌,用Polyvar-MET金相显微镜观察材料的显微组织,用Gensis60能谱仪来分析铝合金负极材料的表面腐蚀产物。本论文研究了合金化元素Ga、Sn、Pb、Ca、Ba和Li对Al-Me二元合金材料腐蚀速率和电化学性能的影响；利用正交实验优化了Al-Sn-Ga-Pb合金成分；研究了不同热处理工艺对所优化的Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料的组织与腐蚀速率和电化学性能的影响；研究了Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料的溶解活化机理,得出了如下结论：(1)Al-Me(Ga、Sn、Pb、Ca、Ba、Li)二元合金,在50℃4.5mol/LNaOH+15g/LNa2SnO3的介质中,对析氢速率的影响排序为：Ga>Li>Ba, Ca, Pb>Sn;对稳定电极电位的影响排序为：Ga>Sn>Pb＞＞Ca, Ba>Li。对铝合金负极材料来讲,电极电位越负越好,析氢速率越小越好。并以此为依据选择了Ga. Sn、Pb三种元素进行多元铝合金负极材料的正交优化。(2)通过正交实验的进行,得出：在4.5mol/LNaOH+15g/LNa2SnO3的介质中,当反应温度为50℃,放电电流密度为50mA/cm2时,对材料稳定电位影响最大的是Sn,其次是Pb,再次是Ga。在50℃4.5mol/L NaOH+15g/LNa2Sn03的介质中反应时,对材料析氢速率影响最大的是Pb,其次是Sn,再次是Ga。综合分析后得出最优组分是Al-0.05Sn-0.02Ga-0.1Pb,其析氢速率为0.062mL/min·cm2,稳定电极电位为-1.61V。(3)材料成分不同热处理工艺对Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料在4.5mol/LNaOH+15g/LNa2SnO3的介质中的性能的影响程度不同。在回复退火阶段(200℃-2h,5h,10h),随着亚晶粒在纤维组织中的增多,Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料自腐蚀析氢速率变化不大,约为0.065mL/min·cm,稳定电极电位为-1.65V；但当亚晶粒增多至基体组织内全部为细小晶粒后,应力完全消除,析氢自己腐蚀速率降低至0.063mL/min·cm2,稳定电极电位变化不大,约为-1.67V；在再结晶阶段(250℃-2h,5h,10h;300℃-2h,5h),随着晶粒尺寸的变大,铝合金负极材料的析氢速率有所增大。即在整个动态热处理的过程中,铝合金负极材料的析氢速率先减小后增大,并在再结晶退火至一定阶段,基体组织由众多的细小晶粒构成时,铝合金负极材料的析氢速率最低,约为0.03mL/min-cm2,稳定电极电位稍有正移,约为-1.62V。在晶粒长大阶段(300-10h),随退火温度的升高、时间的延长,铝合金负极材料的析氢速率增大,约为0.096mL/min-cm2,稳定电极电位正移,约为-1.58V。因此,经过综合考虑铝合金负极材料的腐蚀性能及电化学性能,得出最佳的退火温度为250℃,最佳的退火时间为5h-10h。(4)通过对Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料溶解活化机理的研究,得出Al在4.5mol/L NaOH+15g/L Na2Sn03介质中溶解时,高析氢过电位的元素(Sn、Pb)在铝表面富集和合金中低熔点化合物熔化脱落的物理活化与固溶在铝中的Ga, Sn与碱反应的溶解、沉积、溶解的化学活化的复合机制,减弱了材料的电化学极化和电阻极化,提高了其电化学活性,使Al-Sn-Ga-Pb-X铝合金负极材料具有很负的稳定电位和低的自腐蚀速率。