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本文针对深海环境中海水温度低、溶解氧含量少、海水压力大，导致铝合金牺牲阳极电流效率降低、腐蚀产物附着、溶解形貌不均匀等问题，在系统研究深海环境条件、合金元素等对铝合金牺牲阳极影响规律的基础上，研制了适用于深海阴极保护的新型铝合金牺牲阳极。采用SEM、EDX、SKP、EPMA等微观分析测试手段探讨了深海牺牲阳极微观组织结构及活化溶解机理，并对新型牺牲阳极的性能和应用效果进行了实海与模拟验证。主要结果如下:
海水温度、压力、溶解氧含量对铝合金牺牲阳极电化学性能有显著影响。随着温度与溶解氧含量的降低，铝阳极电流效率降低，工作电位正移。温度从20℃降低到4℃时，Al-Zn-In阳极的电流效率由91％下降到87％，工作电位从-1.10V正移到-1.0V;Al-Zn-In-Cd阳极的电流效率从91％下降到84％，工作电位从-1.15V正移到-1.0V。溶解形貌由均匀溶解变为严重局部腐蚀。在4℃低温环境下，溶解氧含量由6ppm减少至0.6ppm时，Al-Zn-In阳极的电流效率由86％下降到84％，工作电位由-1.01V正移到-0.978V;Al-Zn-In-Cd阳极的电流效率由88.67％下降到69％，工作电位由-1.01V正移到-0.918V。表面局部腐蚀加剧。
随着压力的增加，铝阳极表面产生腐蚀产物附着，压力从1MPa增加到6MPa时，铝阳极发生晶间腐蚀及晶粒脱落现象。
通过控制铝合金阳极中添加元素的种类及含量可以有效提高铝合金牺牲阳极在深海环境下的电化学性能。Mg元素可以有效提高铝合金阳极在常温时的电流效率，改善阳极的阴极保护效果;Ti元素可以细化铝合金阳极晶粒尺寸，改善阳极溶解形貌，提高阳极在低温时的电流效率;Ga元素可以增加铝合金阳极中活化元素的种类，增加阳极表面活化点，提高阳极在深海环境下的电流效率;Mn元素可以与Fe形成易于在Al中沉降的Mn-Fe相，减少由杂质元素Fe引起的孔蚀，改善阳极在深海环境下的溶解形貌。
成功研制了新型深海牺牲阳极，其成分为Al-5％Zn-0.02％In-1％Mg-0.05％Ti-0.02％Ga-0.08％Mn，在常温、低温、低温低溶解氧含量等不同实验室模拟条件以及深海环境下都具有优异的电化学性能。深海阳极表面溶解均匀，腐蚀产物脱落良好，没有深腐蚀坑。在各种试验环境下，阳极电极电位都低于-1.10V，电流效率都高于90％，实际电容量均大于2580A·h/Kg。新型深海牺牲阳极相对于商品化Al-Zn-In阳极，在4℃低温环境下电位负移了60mV，电流效率提高了5％;在4℃低温溶解氧含量为0.6ppm环境下电位负移了200mV，电流效率提高了7％;相对于商品化Al-Zn-In-Mg-Ti阳极，在4℃低温环境下电位负移了50mV，电流效率提高了5％;在4℃低温溶解氧含量为0.6ppm环境下电位负移了20mV，电流效率提高了2％;同时深海阳极在实海500m与800m环境下溶解形貌均匀。数值模拟结果表明，采用新型深海牺牲阳极对钢桩、海底管线、导管架实施阴极保护时，相对于商品化Al-Zn-In-Mg-Ti阳极，新型深海阳极对海底结构物的保护范围提高了2倍以上，所有海洋结构物的电位低于-0.85V，电位变化幅度小于50mV。