近年来我国铝电解得到长足发展，产业规模和技术装备水平均处于国际领先水平。但传统Hall-Héroult铝电解槽采用消耗式碳素阳极而存在能耗高、炭耗大、成本高、环境污染严重等问题，惰性阳极可望克服以上问题而成为铝电解的研究热点。本文以泡沫镍、镍铜铁、镍钴铜铁合金作为基体，通入CO作为反应气体，构成气体电极，通过循环伏安、极化曲线、临界电流密度、腐蚀速度、电流效率测试进行性能表征，并用于铝电解实验，以期实现铝电解工业的进一步节能减排。
(1)对于泡沫镍气体阳极，通入CO气体之后，其平衡电位大幅减小，在电流密度为1 A/cm2时，其过电位比不通气时均有不同程度的降低，CO流量为5 ml/min时的阳极过电位最小;随着CO气体流量的增加，泡沫镍气体阳极临界电流密度呈增大的趋势;当电流密度为1.2 A/cm2时，通入5 ml/min的CO气体流量，泡沫镍气体阳极的电流效率为46％;通入CO气体能减小泡沫镍气体阳极的腐蚀速度，在CO气体流量为5ml/min的腐蚀速度为98 mm/a。
(2)在压制压力240MPa、烧结温度1125℃，烧结时间5h的条件下制备了镍铜铁合金阳极，烧结出来的阳极试样的主要物相为Fe-Cu-Ni合金，试样电导率为5319.4Ω-1·m-1。研究结果表明，随着CO气体流量的增加、温度的降低、电解质中氧化铝浓度的增加、分子比的增大，该气体电极平衡电位呈减小的趋势，电极活性有所增加;随着CO气体流量的增加，镍铜铁合金气体阳极的临界电流密度呈增大的趋势。当电流密度为1.5 A/cm2时，通入5 ml/min的CO气体流量，镍铜铁合金气体阳极的电流效率为58％;通入CO气体能减小镍铜铁合金气体阳极的腐蚀速度，在CO气体流量为5 ml/min的腐蚀速度为17 mm/a，满足铝电解工艺对惰性阳极的要求。
(3)用Co部分替代Ni烧结制备了镍钴铜铁合金阳极，随着Co含量的增加，阳极试样的电导率先增大后减小;阳极试样加入钴后，对CO的氧化催化效果更好，其中Co替代Ni的******比例为75％，此时的平衡电位最低，电催化活性最好;随着CO气体流量的增加，75％钴替镍后的镍钴铜铁合金气体阳极的临界电流密度呈增大的趋势;当电流密度为1.5 A/cm2时，通入5 ml/min的CO气体流量，75％钴替镍后的钴镍铜铁合金气体阳极的电流效率为65％;通入CO气体能减小75％钴替镍后的钴镍铜铁合金气体阳极的腐蚀速度，在CO气体流量为5 ml/min的腐蚀速度为14 mm/a。
关键词：铝电解 金属基气体阳极 电催化活性 腐蚀速度
