本文针对铝电解工业中，电能消耗高和炭素阳极消耗大的突出问题，以铝电解节能、节炭、降低生产成本为主要目的。采用等温热重法、TG和XRD，研究了多种含铝添加剂（Al、AlF₃、Al₄C₃和Al₂O₃）对炭素阳极空气／CO₂反应活性的影响和相关过程的物理化学变化等，从结构与化学两方面解释了含铝添加剂对炭素阳极空气／CO₂反应活性的影响机理。获得的主要结果如下： 1)发现多种含铝添加剂可降低炭素阳极在450℃下的空气反应活性和970℃下的CO₂反应活性，且随着添加剂含量的变化出现最小活性值，但是各种添加剂都提高了阳极在550℃下的空气反应活性。 2)发现含铝添加剂对炭素阳极空气/CO₂反应活性的影响是“结构因素”与“化学因素”共同作用的结果。含铝添加剂可降低沥青热解过程的表观活化能，催化其热解反应，提高了沥青的产焦率，有利于降低炭素阳极的空气／CO₂反应活性；在沥青的炭化过程中，通过Al₄C₃或Al-C中间化合物的不断“化合-分解”，催化了沥青的炭化过程，提高了沥青焦的炭化程度，有利于降低沥青结焦和炭素阳极的空气／CO₂反应活性；含铝添加剂经焙烧后，产生了α-Al₂O₃，残留于试样中，催化炭素材料的氧化反应，提高了沥青结焦和炭素阳极的反应活性。