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，用改进的断电流技术，对炭素阳极的电化学活性进行深入的研究，研究了沥青含量、残极添加量、阳极焙烧温度、AlF₃掺杂、复合氧化物掺杂、电解质成分、炭渣、金属Al及CO等因素对阳极过电位的影响，在此基础上对铝电解阳极过程机理进行了初步探讨。获得的主要结果如下： 1)改进了断电流技术。多次测量标准偏差仅有0.011V，可得到较前人更准确、可靠、重现的结果，为铝电解炭素阳极电化学活性的表征及其阳极过程的研究提供了可靠的试验研究手段，也可广泛地应用于其它高温熔盐体系的电化学研究。 2)发现了工业预焙阳极制备过程中若干降低阳极过电位的因素。残极的添加、沥青量的提高及高温焙烧时S的脱除均可降低阳极过电位。 3)发现多种阳极添加剂可降低阳极过电位。AlF₃、Al-Mg复合氧化物（浸渍法掺杂）均可降低炭素阳极过电位，且Al₂O₃／MgO配比越接近于MgAl₂O₄计量，越有利于降低炭素阳极过电位，提高焙烧温度对电催化活性不利；机械掺杂MgAl204也具有电催化活性，1A／cm²下，与空白阳极比较，970℃和1200℃下焙烧的MgAl₂O₄掺杂阳极过电位分别降低了63mV和28mV。 4)发现炭渣、金属Al和CO都会提高阳极过电位，MgAl₂O₄掺杂可提高阳极抗CO影响的能力。炭渣和金属Al与阳极气体CO₂反应后生成CO，CO易于吸附在阳极表面，阻止阳极反应的进行，提高阳极过电位。 5)发现炭素阳极过电位随电解质中CaF₂和AlF₃的添加而提高。其原因可能是CaF₂和AlF₃增大了电解质对炭素阳极的润湿角，提高了阳极真实电流密度，从而提高阳极过电位。