本项目以新型阴极结构电解槽从阴极结构到工艺和技术操作所涉及的科学理论问题为核心，系统地研究了如下几个方面的内容：（1）新型阴极结构电解槽电场的基础理论，（2）新型阴极结构电解槽磁场的基础理论，（3）新型阴极结构电解槽流场特性的基础理论，（4）新型阴极结构电解槽阳极气体析出对液面波动的影响机制，（5）借助水模型模拟新型阴极结构电解槽电磁场强化重力波的机制，（6）新型阴极结构电解槽阴极表面凸起对铝液表面减波机理的基础理论，（7）新型阴极结构电解槽热平衡设计的基础理论，（8）电解槽中LiF和KF添加剂对电解质物理化学性质以及阴极过程和阳极过程的影响，（9）新型阴极结构电解槽阳极效应特性及其机理，（10）钠和电解质在新型阴极结构电解槽的阴极炭块中的渗透规律及碳化铝生成机理，（11）新型阴极结构电解槽槽壳结构设计即槽壳应力场的基础理论。 通过本项目的研究，建立起了新型阴极结构高效节能铝电解槽从结构到工艺与操作的完整而系统的基础理论体系，揭示出了新型阴极结构高效节能铝电解槽阳极效应降低的机理。 利用上述研究结果开发出了新一代的新型阴极结构电解槽，并在350kA系列的电解槽上进行了工业试验，实现了铝电解生产电能消耗的进一步降低。