在当前湿法冶金工业领域中,铅及铅合金作为难溶性阳极材料仍被广泛的应用于电解Cu、Zn等的生产中,但由于铅电极在电解液中的易蠕变、电阻率大等缺点,消耗了阳极材料,影响了阳极使用寿命。因此,随着当前经济社会发展对生产生活中节能、降耗的要求,迫切要求制备出一种综合性能更优异的新型电极材料,而是金属层状复合电极材料更能发挥不同金属各自的性能优势,取长补短,以获得催化性能更强、电化学性能更加稳定的新型电极材料。然而,现在国内外关于金属层状复合电极材料报道并不多。所以本课题“第三组元改善Al、Pb界面结合状况及其材料性能的研究”有待填补国内具有自主知识产权的层状复合电极材料研制技术空白,对推动新型层状复合电极材料的应用有积极意义。研究工作及结果主要包括：(1)基于合金相图、键参数函数理论、电负性差理论、原子尺寸差,分析了制备Al-X-Pb层状复合材料的热力学可行性,并优化出一种第三组元过渡物质Me；(2)应用Al、Me、Pb三元混合吉布斯自由能计算方法,通过建立MATLAB函数计算模型,找到了制备工艺温度范围内当Al、Me、Pb组分点含量(at.%)为：0.42%,73.55%,26.03%,混合温度为753.15K时,Al、Me、Pb三元混合吉布斯自由能最小,约为-5.33×104J/mol,并用MATLAB绘图工具surf()绘出其二元函数图像进行了验算,从理论的角度证实了层状复合模型的正确性；(3)采用热物理温度场界面预处理及复合铸造的方法制备出了Al-Me-Pb层状复合材料,通过组织形貌分析、物相分析和力学试验,研究界面元素的扩散分布、扩散层厚度与调控方法。结果表明,引入第三组元金属后,极大地改善了Al、Pb的结合强度(拉伸剪切、三点弯曲强度),实现了Al与Pb的冶金式结合,而三组元之间的互扩散随着温度的升高而加剧,形成的界面层厚度也逐渐变厚,界面呈宽度较为均匀的波浪状分布；(4)进一步测算出界面电阻率的数值,并分析出界面电阻随制备工艺温度的变化规律,为通过调整工艺参数改善材料导电性提供了途径。结果发现,其界面电阻率虽然较Pb略大,但由于界面层的厚度只有不到10μm厚,加之引入Al基材作为内芯,综合来看,使得界面的电阻得到了极大地改善。文章对Al-x-Pb层状复合材料进一步的研发工作及应用前景进行了初步讨论与展望,为制备一种新型层状复合电极材料提供了一种科学方法。