铝空气电池具有比能量高、成本低廉、无毒环保等优点,在新能源汽车电池、备用电源、便携电源等方面具有广阔的应用前景。然而其负极材料在电池反应中存在析氢自腐蚀、电极钝化等问题,严重影响了电池的能量密度和工作电压,并降低了使用安全性。这些问题的存在使电池性能目前难以满足实际需要,限制了铝空气电池的应用。当前,针对铝空气电池负极材料的性能改进,降低材料中的杂质含量及合金化是最为有效的手段。本论文分别以不同纯度等级的纯铝(2N8/3N6/3N8/4N6/5N)及Al-0.08Sn-xMg(x=0.2,0.6,1.0,1.4)合金体系为研究对象,采用直读光谱仪和GDMS分析合金的成分;采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜等方法表征合金的微观组织;采用电解液浸泡的方法分析纯铝及合金电极的腐蚀性能;采用电化学工作站测试了纯铝及合金电极的电化学性能,包括开路电位、电化学交流阻抗谱、极化曲线、计时电位法等。主要结果如下:(1)研究了纯铝纯度对负极材料性能的影响。结果表明,随着纯铝负极纯度等级的提升,电极的耐腐蚀性能明显改善,同时一定程度上提高了其电化学性能。这主要是由于Fe,Si,Cu等杂质元素及其形成的阴极夹杂相的减少。此外,研究还发现纯度相当的铝在具体合金元素的种类及含量方面仍有较大的波动,这些细微的区别有可能导致性能的显著变化。(2)研究了Mg元素的含量变化对Al-0.08Sn-xMg合金组织及性能的影响。结果表明,Mg含量的提高会降低合金组织中析出相的Sn含量,使得富Sn析出相的数量增加,从而增加了Sn的活化位点,因此Mg含量的提高增益了Sn元素的电化学活化作用。Al-0.08Sn-xMg合金在开路电位及一定电流密度下的电化学性能随Mg含量提高而提升。在Al-0.08Sn-xMg合金中,腐蚀易于发生在枝晶间。Mg含量的改变会影响组织中枝晶的数量、尺寸和分布,从而影响合金的耐腐蚀性能。(3)研究发现在Al-0.08Sn-xMg(x=0.2,0.6,1.0,1.4)系列合金中,Al-0.08Sn-0.6Mg在较大的电流范围内保持了较好的放电性能,同时兼具较好的耐腐蚀性能,表现出优良的综合性能。