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镁基储氢合金有着储氢容量高、密度小、成本低、无污染等特点，这使得其成为了镍氢（Ni-MH）电池中应用前景最广阔的材料之一。然而，镁基储氢合金的实用电化学容量较低、动力学性能不佳和在碱性溶液中抗腐蚀能力差等因素限制了它在镍氢电池的实际应用。本文采用机械合金化制备出MgxNi（x=1、1.5、2；at%），Mg2Ni+x wt%石墨（x=0、5、10），Mg2Ni0.9M0.1（M=Mo、Sn）三个系列合金。分析了制备得到的合金颗粒的微观组织结构和电化学行为，并探讨了镁镍比、表面包覆处理以及元素替代对合金的结构和电化学性能的改善作用。其主要结论如下：（1）在转速为300r/min、球料比为20:1的球磨参数下，经过球磨120h，成分为MgNi的合金粉末呈现出完全非晶态。Mg/Ni比越低，Mg-Ni合金在球磨过程中非晶化程度就越高。在三种成分的合金中，非晶态Mg-Ni合金拥有最优良的电化学性能以及很好的循环稳定性，10个充放电周期过后放电容量仍高达278mAh/g，电量保持率为64%。通过循环伏安测试，并由此计算出了氢在这些电极中的扩散系数。研究结果表明，Mg-Ni储氢合金的电极反应为扩散控制过程。在非晶态的MgNi合金电极中，氢表现出相对较强的扩散能力，其扩散系数为1.98×10-8cm2/s。（2）采用石墨对Mg2Ni合金进行球磨包覆，结果表明，石墨的添加不仅可以改善Mg2Ni合金的放电容量，而且可以提高其抗腐蚀性能。添加5wt%石墨和添加10wt%石墨合金的最大放电量分别为340mAh/g和323mAh/g，在第10个循环周期后的电量保持率分别为62.9%和48.9%，在经过15次循环后，电量保持率也分别高达41.2%和37.2%。经过分析表明，晶粒的不断细化、粉末的层片状结构以及富余的纳米晶Ni是石墨球磨包覆后的合金粉末表现出优异的电化学性能的主要原因。（3） Mo和Sn对Ni的部分替代都能显著地提高Mg2Ni系的放电容量和循环稳定性。在相同的球磨时间下，Sn对Ni部分替代的合金粉末颗粒比Mo替代的合金粉末颗粒更加细小，且颗粒分布更加均匀。球磨160h，Mg2Ni0.9Sn0.1合金粉末呈现出完全非晶态,其合金电极表现出最好的抗腐蚀性能。