本文综述了金属阳极发展史和二氧化铅阳极的研究状况，着重开展在钛基体上溅射金属钽作为底层的二氧化铅阳极，对其制备工艺和电化学性能进行了深入的研究，并探索了掺铋二氧化铅阳极。 本文通过复合底层及中间层对钛基体表面进行改性，在底层制备工艺上，采用两种方案：（1）磁控溅射工艺镀钽；（2）烧结法制备铂。对同种底层，采用不同方案制备中间层，最后电沉积表面活性层，从而优选出高性能长寿命的二氧化铅阳极的制备工艺。为便于比较二氧化铅阳极的寿命，本文还制备了Ti/β—PbO2阳极以及Ti/a—PbO2/β—PbO2阳极。用电子显微镜对阳极底层、中间层、活性层的表面形貌，并对阳极各层界面结合状况进行了分析；用XRD对阳极的底层、中间层和活性层进行相结构分析；用原子力显微镜测定了磁控溅射钽的颗粒大小；用对比试验的方法，测试了不同底层的结合力以及不同二氧化铅阳极的电化学曲线和加速寿命。 本文研究结果表明： 1．采用磁控溅射方法可在钛基体上获得纳米级的钽膜，其与钛基体结合紧密，耐腐蚀性优异，能用作二氧化铅阳极的底层。 2．底层相同时，增加IrO2中间层可使得二氧化铅阳极的寿命延长7．1％～76．9％。 3．在含有底层的二氧化铅阳极中，Ta底层+IrO2中间层的二氧化铅阳极加速寿命最长。 4．在活性层制备工艺相同的条件下，底层和中间层对二氧化铅阳极的电化学性能有一定影响。 5．电沉积活性层时，镀液中掺入硝酸铋，可以改善二氧化铅阳极的电化学性能，但该阳极寿命有所降低。 6．推荐高性能长寿命二氧化铅阳极的制备方案为：在钛基体上磁控溅射Ta作为阳极底层，烧结法制备IrO2中间层，最后电沉积β—PbO2活性层。 本文在阳极失效分析的基础上，引用前人对二氧化铅阳极的析氧机理、失活机理的研究成果，分析了本文二氧化铅阳极的失效原因。