铝因为具有比容量大、电极电位负、环境友好和储量丰富等优异特性,被视为极具潜力的化学电源阳极材料。在几个被开发的铝基电池体系中,碱性铝基电池显示了良好的放电性能,特别是其高速率放电性能。然而,在碱性溶液中铝阳极自放电严重,并伴随大量氢气的产生。铝阳极严重的自腐蚀不仅导致其放电容量的大幅下降,而且由于氢气的产生会导致其使用过程中的安全问题。这是碱性铝基电池商业化应用必须解决的问题。本文系统研究了铝电极在新型电解质—氢氧化钾甲醇溶液中的腐蚀和电化学行为,进而探究了一些典型添加剂的影响规律。此外,还对铝阳极在氢氧化钾-离子液体-水电解液体系中的电化学行为进行了探索。在本文第一和第二章中,综述了各种铝基电池的发展概况,并介绍了纯铝和铝合金阳极的腐蚀电化学研究进展,主要包括腐蚀反应机理和缓蚀剂的发展概况等。然后,简要地介绍了论文的总体研究思路和相关实验方法。在第三章中,研究了铝电极在碱性甲醇溶液中的腐蚀和电化学行为。集气实验表明,与相应的水溶液体系相比,铝阳极在碱性甲醇溶液中显示较低的腐蚀速率;随着电解液中水含量的增加,腐蚀速率增大。电化学实验结果表明,在含有适量水的碱性甲醇溶液中,铝阳极在很宽的电化学窗口内具有良好的电化学活性,且显示了较佳的恒流放电性能。以较大的电流密度放电一段时间后,因表面形成致密的Al（OH）₃沉积层,铝阳极出现钝化现象。在第四章中,作者主要应用电化学阻抗谱方法研究了纯铝在碱性甲醇溶液中的电化学溶解行为。提出了分别基于等效电路模型和电极反应动力学的电化学阻抗模型,推导出了分别以等效电路元件和电极反应的状态变量的偏导数表示的法拉第导纳表达式,进而从实验数据中解出了状态变量和各基元反应步骤的动力学参数的数值。最后,依据前述电化学阻抗谱研究结果,讨论了在碱性甲醇溶液中铝阳极溶解的电化学动力学反应机制。在第五章中,研究了ZnO和羟基色胺（HT）对铝在含水量为40%的4mol·dm^-3 KOH甲醇溶液中腐蚀和电化学行为的影响。在电解液中加入氧化锌后,可以在铝表面形成具有较高析氢过电位的锌保护层,从而有效降低铝阳极的自腐蚀;ZnO和HT的协同作用,可以改进锌的沉积质量,进一步降低铝阳极的腐蚀速率。在含有40%水、0.2 mol·dm^-3 ZnO和1.0 mL·L^-1 HT的4 mol·dm^-3KOH甲醇溶液中,铝电极显示了良好的恒流放电性能。在第六章中,通过集气、动电位极化曲线、恒流放电、扫描电镜和X射线能谱等方法研究了锡酸钠对铝在含水量为20%的4 mol·dm^-3氢氧化钾甲醇溶液中的腐蚀和阳极溶解行为的影响。实验结果表明,锡酸钠的添加通过具有较高析氢过电位的金属锡在电极表面的沉积,极大地抑制了铝在4 mol·dm^-3氢氧化钾甲醇溶液中的腐蚀;而由于在锡沉积层中裂纹的出现,导致较大浓度锡酸钠的缓蚀作用有所降低。恒流放电结果表明,铝在含有锡酸钠的电解液中恒流放电性能明显改进,而且其放电性能随着锡酸钠含量的增大而逐渐提高。在20mA·cm^-2的放电电流密度下,铝阳极在含有0.01 mol·dm^-3锡酸钠的电解液中显示了电位相对较低且较平坦的放电平台。在本文的第七章,采用一种离子液体——四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑（BMIMBF₄）部分取代碱性溶液中的溶剂水,构建了一种新型的KOH的水-离子液体混合溶剂电解质溶液,进而研究了铝在该电解质中的腐蚀和电化学行为。集气实验显示,铝阳极在KOH-BMIMBF₄-H₂O电解液体系中具有较低的腐蚀速率;随着电解液中BMIMBF₄含量的升高,腐蚀速率降低。电化学实验结果表明,在KOH-BMIMBF₄-H₂O电解液体系中,铝阳极在很宽的电位窗口内具有电化学活性,其电化学动力学反应机制与铝在相应水溶液体系的反应机制是相似的;电解液中水含量和KOH浓度的增大可以改善铝的阳极溶解性能。在含60%水和2.0 mol·dm^-3 KOH的电解液中,铝阳极显示了良好的恒流放电性能。