在工业电积锌产业中,使用的阳极材料主要是铅及铅基合金阳极,这类阳极材料存在机械强度低、阳极易溶解、易变形,污染阴极锌产品等诸多问题。有研究者提出了多种方法来解决这些问题,如:在铅阳极材料中加入一些其他金属,形成二元或多元合金,来改善铅阳极的电化学性能;使用钛基PbO₂型稳阳极来替代传统铅阳极。其中,Ti/PbO₂复合阳极具有能耗低、电流密度高、较好的电催化活性、较长的使用寿命以及高质量的阴极产品等性能,有望取代湿法冶金行业中传统的铅银合金阳极;但其缺点也很明显,其存在着内应力大,镀层易脱落,电极析氧电位偏高,制备成本较高等问题,制约了其在实际生产中的应用。本论文针对钛基二氧化铅电极存在的这些问题,采用以铝为内芯钛管包覆的棒状钛包铝（Ti/Al/Ti）为电极基体,使用脉冲电沉积,通过添加功能型颗粒碳化钨（WC）微米颗粒来改性电极镀层,制备出了WC改性棒状钛包铝基二氧化铅复合阳极材料。利用扫描电子显微镜、阳极极化曲线和塔菲尔曲线等测试方法,通过单因素实验研究了不同制备工艺条件对阳极材料的镀层微观形貌和电化学性能的影响,确定了复合电极的最佳制备工艺条件为:Pb（NO₃）₂浓度210g/L,NaF浓度0.5g/L,Cu（NO₃）₂浓度25g/L,AEO-7浓度0.5g/L,WC添加量40g/L,平均脉冲电流密度31.25mA/cm²,磁力搅拌速度210r·min^-1,施镀温度50℃,施镀时间50min。采用多种物理和电化学表征方法重点研究了功能性颗粒WC的添加,对复合电极镀层相组成、微观形貌和析氧电催化性能的影响。物理分析结果表明,电极镀层主要成分为β-PbO₂和少量WC,且WC是非均匀分布于PbO₂镀层中的;功能性颗粒WC的掺杂可以明显改变镀层的表面形貌,加入WC能减小β-PbO₂-WC复合电极的晶粒尺寸,使电极镀层变得更紧凑;镀液中WC添加量为40 g·L^-1时所制备的复合电极,其显微组织结构均匀致密,晶粒尺寸较小,表面微观结构缺陷较少。电化学分析结果表明,40 g·L^-11 WC添加量下制备的β-PbO₂-WC复合电极具有最低的析氧过电位,最高的交换电流密度和最低的活化能。此外,电极充电过程中的双电层电容C_d1的值比纯二氧化铅电极大四倍,并且氧析出反应过程的电荷转移电阻R_ct值最小,与此同时相应的双电层电容Q_dl最大。另外,掺杂WC后复合电极电催化稳定性明显提高。采用SEM、XRD、LSV、CV和CA等测试方法来研究不同电极基底对电极复合镀层相组成、微观形貌和析氧电催化性能的影响。分析结果表明,采用Ti/Al/Ti棒状基底可明显减小PbO₂-WC复合电极镀层的晶粒尺寸,电极表面变得更加致密;与Ti/PbO₂-WC复合电极相比,Ti/Al/Ti/PbO₂-WC复合电极镀层具有均匀致密的微观结构和较小的晶粒尺寸;与此同时,Ti/Al/Ti/PbO₂-WC复合电极表现出较低的析氧过电位η,较高的交换电流密度j⁰,以及更好的电催化性能。与此同时,其电催化稳定性也得到提升。