随着社会的进步和科学技术的日益发展,无人机、机械狗等高能耗移动电子设备逐渐出现在生产生活中,并在安防、电力巡线及军事等多个领域取得了广泛的应用。然而,作为高耗能移动电子设备的主要电源,锂离子电池由于其较低的质量能量密度导致此类设备的作业时间较短,极大地限制了其应用潜力。因此,寻找一种高质量能量密度的电源,对于实现便携式设备的长期高效作业具有重要意义。氢氧燃料电池是一种能够将氢气及氧气中的化学能直接转化为电能的装置,具备质量能量密度大、能量转换效率高等优势,是高耗能移动电子设备的理想电源之一。由于氢氧燃料电池在运行过程中需要氢气的不间断供应,因此开发一种高效的储氢手段对于其实现商业化应用意义重大。硼氢化钠（Na BH4）作为一种高效的储氢化合物,其具有储氢率高、产氢纯度高、价格低廉以及便于运输等优点。因此,基于硼氢化钠为储氢化合物的产氢系统受到了国内外学者的广泛关注。目前,基于硼氢化钠为储氢化合物的产氢系统在运行过程中存在着泡沫失控、产氢稳定性差、响应灵敏性低、以及高浓度条件下运行困难等问题。这些问题成为该体系实现其商业化应用的主要瓶颈。针对以上问题,本文研究了高浓度硼氢化钠产氢过程中出现的泡沫失控问题,提出了泡沫失控有效抑制方法,并基于此方法设计并构建了硼氢化钠产氢反应器及系统,研究了其产氢特性并对其进行了参数优化。主要研究成果如下:（1）在有限空间内同时通入高浓度硼氢化钠溶液与催化溶液时,硼氢化钠发生水解产氢反应,反应过程中溶液内会出现氢气泡沫,随后泡沫会不断生长,最后出现泡沫在短时间内大量产生,充满整个空间的泡沫失控现象。泡沫失控现象会导致泡沫堵塞管道、以及产氢安全性、稳定性下降等问题。本文通过对泡沫失控现象进行研究分析,得出了泡沫失控现象的原因。研究发现:硼氢化钠产氢反应前期,反应温度低,通入的硼氢化钠不能被完全反应,反应速度慢,这时氢气泡沫产生速度也较慢;同时随着反应的进行,生成物偏硼酸钠的质量分数提高、使得溶液的粘度增加,同时催化剂颗粒以及偏硼酸钠结晶的出现导致泡沫的破灭尺寸增大、破灭速度减慢;而随着反应不断放热,反应溶液温度不断增加,反应速度不断加快,因此当温度升高后由于反应溶液中存在较多未被反应的反应物（硼氢化钠）,产氢速度短时间内快速增加,最终导致泡沫产生速度突然增加,在短时间内产生大量泡沫,导致泡沫失控现象的出现。而通过温度控制实验研究,升高反应前期温度可以有效抑制硼氢化钠产氢过程泡沫失控现象。（2）基于泡沫失控抑制方法,设计并构建了可以快速提高反应溶液温度,同时可将氢气产生区域与反应溶液区域分离开的流动式硼氢化钠产氢反应器,研究并优化了不同类型混合催化溶液、反应管类型、不同提前催化溶液通入量、不同反应物质质量比、不同催化溶液通入流量以及高硼氢化钠溶液流量条件下对产氢反应器产氢性能的影响。研究发现:优化后的反应器能够有效抑制反应过程中的泡沫失控现象,实现了高浓度反应底物（30 wt%硼氢化钠溶液）运行和高化学储氢率（60 g/kg）,且实现了短时间（1分钟）内达到额定氢气产速、反应快速停止,反应响应性增强等实验目标。（3）在上述具有泡沫抑制、快速升温功能的反应器的基础上构建了包括净化、进液等装置的高效稳定产氢系统,并对产生的氢气成分及其在不同工况下的产氢特性进行了研究。研究发现:硼氢化钠产氢过程中反应溶液会以小液滴的形式进入到气相中,使得反应器产生的氢气会携带反应溶液小液滴,而使用了净化装置后,气相中的小液滴含量减少96%;同时产氢系统产生的氢气纯度高（气相中仅有氢气）、湿度高（可保持95%的相对湿度）;此外系统具有高硼氢化钠转化率（≥93%）、高平均产速（理论产速的90%以上）、高稳定性（可连续稳定产氢4小时）、高灵敏性（响应快速）等特点。实现了产氢反应器高稳定性、灵敏性运行。