摘要：镁阳极材料因其具有较负的电极电位,放电平稳,激活时间短,比能量高等诸多优点,近年来,国内外对其开展的研究工作很多,研发新型镁电池材料来适配新型的设备,具有明确的发展前景。本研究设计了两种系列的镁合金电池阳极材料,分别为Mg-Al-Pb系列和Mg-Al-Sn系列合金,期望能应用于水下推进器的动力电池。本研究的实验方法包括动电位极化扫描法、恒电流放电法、交流阻抗法等,配合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS),金相分析等方法,重点研究了合金元素、热处理制度、加工工艺等工艺参数对镁合金阳极材料放电性能的影响。实验结果表明：对于Mg-Al-Pb系列合金,铝的加入有利于合金放电电位负移,对比铝的质量分数分别为0%,3%和6%的三种Mg-Al-Pb合金,质量分数为6%的合金放电电位最负。当最终退火温度为473K时,合金放电过程最平稳,放电电压值可达到-1.5V(除特殊说明,文中电位均为相对于饱和甘汞电极电位)；对于Mg-Al-Sn系列合金而言,铝的加入有利于保持放电电位平稳,尤其在放电电流密度为200mA/cm2时,Mg-1%Sn合金放电电位波动大,极化严重,而Mg-6%Al-1%Sn放电电位值非常平稳,电位达到-1.3V。当退火温度为673K时,合金晶粒出现明显的长大,导致合金恒电流放电电位正移到-0.9V,且放电平稳性降低。交流阻抗实验结果表明：两种系列合金的固-液界面电荷转移机制为电化学活化机制,且Mg-Al-Pb合金的电荷转移电阻Rct大于Mg-Al-Sn合金的Rct。比较不同电流密度下的放电性能,Mg-Al-Pb合金的放电电位比Mg-Al-Sn合金的放电电位负,整体电化学性能较优。为进一步优化Mg-Al-Pb合金的电化学性能,在该合金中加入<1%的锌,实验结果表明,在电流密度330mA/cm2条件下放电,Mg-Al-Pb-Zn的放电电位平均值约为-1.1V,比Mg-Al-Pb合金放电值负且稳定性较好,锌作为微量添加的合金元素有利于Mg-Al-Pb合金恒电流放电性能。