钴基储氢合金循环稳定性好,放电容量高,已得到了人们的广泛研究。但钴价格昂贵且对环境污染大,因此要降低钴的使用量。在本论文工作中,采用机械合金化法制备钴铜硅(Co0.9Cu0.1Si)原料,以钴铜硅合金为研究对象,通过掺杂氮硫共掺杂石墨烯（NSG）、钴氮共掺杂石墨烯（Co-N@r GO）、负载碳化钼的碳纳米管（Mo2C@MWCNTs）、镍掺杂二氧化铈（Ni-Ce O2）形成以钴基合金为主的复相材料,并对复相材料的形貌、结构、性能进行研究,将其制备成镍氢电池的负极材料对其电化学储氢性能进行分析。本论文的研究成果如下:1.采用机械合金化法将氧化石墨烯（GO）、氮掺杂石墨烯（NG）和氮硫共掺杂石墨烯（NSG）掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,研究发现复相材料的各项性能都好于基体Co0.9Cu0.1Si合金。这得益于石墨烯的高比表面积以及优异的导电性,加速了电荷的传输,并且氮和硫的加入提高了石墨烯的电催化活性。同时为了确定最佳比例,将3%、5%、7%、10%的NSG掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,结果显示,掺杂5%NSG的Co0.9Cu0.1Si复相材料放电容量达到了580.1 m Ah g-1,容量保持率达到了64.1%,改善了合金电极的电化学动力学性能。2.采用机械合金化法将还原氧化石墨烯（r GO）、氮掺杂石墨烯（N@r GO）、钴掺杂石墨烯（Co@r GO）和钴氮共掺杂石墨烯（Co-N@r GO）掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,研究发现复相材料的各项性能都好于基体Co0.9Cu0.1Si合金。这是因为石墨烯具有优异的导电性,氮掺杂引起了大量的表面缺陷,有利于氢的附着,钴掺杂对能量转换也有有益的影响。同时为了确定最佳比例,将3%、5%、7%、10%的NSG掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,结果显示,掺杂5%NSG的Co0.9Cu0.1Si复相材料放电容量达到了584.6 m Ahg-1,容量保持率达到了64.6%,改善了合金电极的电化学动力学性能。3.采用机械合金化法将碳化钼（Mo2C）、碳纳米管（MWCNTs）和负载碳化钼的碳纳米管（Mo2C@MWCNTs）掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,研究发现复相材料的各项性能都好于基体Co0.9Cu0.1Si合金,这得益于碳纳米管优异的导电性,并且碳化钼具有很强的催化活性,渗碳过程使其均匀分散在碳纳米管上,共价结合结构提供了高度暴露的反应位点,有利于氢的附着。同时为了探究Mo2C@MWCNTs的最佳浓度,在保持碳纳米管量不变的情况下,通过改变钼酸铵的用量进而来改变Mo2C@MWCNTs的浓度,将5%的不同浓度的Mo2C@MWCNTs掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,复相材料的放电容量和循环稳定性得到明显提高,改善了合金电极的电化学动力学性能。4.采用机械合金化法将二氧化铈（Ce O2）和镍掺杂二氧化铈（Ni-Ce O2）掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,结果显示,复相材料的各项性能都好于基体Co0.9Cu0.1Si合金。同时为了确定最佳比例,分别将不同质量比的二氧化铈和镍掺杂二氧化铈掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中,结果显示,当Co0.9Cu0.1Si合金与掺杂物的质量比为20:1时复相材料的电化学储氢性能最好,并且在同质量比下,掺杂镍掺杂二氧化铈的复相材料要好于掺杂二氧化铈的复相材料,这是因为二氧化铈具有高的比电容和良好的可逆性,镍储量丰富、成本低、电化学性能好,镍的掺杂增强了导电性,掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中显著的改善了其电化学储氢性能。