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铝-空气电池具有原材料丰富、能量密度大、环保等优点，是一种理想的电池体系，其应用前景广阔。纯铝在碱性溶液中自腐蚀速率大，大电流密度放电性能不佳，不宜直接作为铝-空气电池负极材料使用。通过微合金化改善铝阳极合金的电化学性能和腐蚀性能，开发出多元铝合金阳极材料，这对于发展电池技术具有重要意义。本文以铝-空气电池用阳极材料为应用背景，在Al-Ga-Mg-Sn四元合金的基础上，通过单独添加Mn、Zn两种合金元素，制备出Al-Ga-Mg-Sn-xMn和Al-Ga-Mg-Sn-xZn合金，通过SEM、EDX、金相显微镜和电化学工作站等多种分析测试手段，研究了Mn、Zn含量对Al-Ga-Mg-Sn阳极合金组织、电化学性能和腐蚀性能的影响，同时研究了电解液添加剂、热处理对Al阳极合金电化学性能的影响，为开发高性能铝基阳极材料奠定实验基础。实验结果表明：Mn的加入使Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn合金中析出相数目增多，晶粒得到细化，析氢自腐蚀速率增大，开路电位、恒电流放电电位负移，放电性能得到改善。Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-0.1Mn合金的综合性能较好，在4M NaOH溶液中，开路电位达-1.716V(vs Hg/HgO)，析氢速率为0.322ml·cm-2·min-1，100mA·cm-2恒电流放电电位达-1.403V(vs Hg/HgO)，单体电池20mA放电时输出电压达1.53V，腐蚀形貌比较均匀。相比基础合金，Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-xMn合金EIS图谱的高频容抗弧变小，合金的活化能力提高，低频容抗弧变的比较明显，合金表面的腐蚀产物膜溶解、脱附速率有所下降。Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-xZn合金中的析出相主要为富Sn相，合金元素Zn主要固溶于Al基体中，添加0.5%和1%的Zn后，合金的耐蚀性提高，开路电位和恒电流放电工作电位负移。Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-1Zn合金的综合腐蚀电化学性能较好，在4M NaOH溶液中，稳态开路电位约-1.721V(vs Hg/HgO)，析氢速率为0.202ml·cm-2·min-1，100mA·cm-2恒电流放电工作电位达-1.416V(vs Hg/HgO)，单体电池20mA放电时输出电压达1.55V，腐蚀形貌均匀。Zn添加量为0.5%和1%时，合金的高频容抗弧半径比基础合金略有增大，低频容抗弧不明显，腐蚀产物易于脱附；Zn添加量为1.5%和2%时，合金高频容抗弧显著减小，低频容抗弧都比较明显，腐蚀产物不易脱附。与纯NaOH溶液相比，Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-0.1Mn合金在4M NaOH+x M Na2S2O3中自腐蚀速率增大，合金进一步活化，开路电位和腐蚀电位负移，极化倾向减小，放电性能得到明显提升。S2O32-具有类似Cl-的作用，能够引起合金点蚀。当Na2S2O3添加量为0.1M时，合金100mA·cm-2恒电流放电电位可达-1.442V，相比4M NaOH溶液中的放电电位负移约40mV。固溶和退火处理对Al-Ga-Mg-Sn-0.1Mn/1Zn这两种合金的组织、电化学性能和腐蚀性能的影响都很有限，这是由微合金化的合金组织本身所决定的。