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随海上行为的增加,利用质子交换膜燃料电池提升如游艇、无人潜航器等的续航能力成为热点,其中高纯度氢气的供应是其一。铝/海水制氢因其固态携氢、现场供氢的安全性、稳定性而受到重视,因此本文旨在研究低成本和可控量的铝/海水制氢技术。基于燃料电池对高纯度氢的需求,以Al/H2O反应为基础,采用铸造法制备了11种铝基制氢合金。研究该类合金在模拟海水（3.5 wt.%Na Cl）溶液中,30℃、50℃、70℃、90℃下的产氢行为,定量分析产氢速率、产氢量、能量密度和转化率。从组织结构、热力学和电化学角度进行了定性分析。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）采用高温熔炼法自主制备了Al-Mg-Ga-Sn合金,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及配套的能谱分析仪（EDS）和电子探针（EPMA）对Al-Mg-Ga-Sn合金进行定性分析并用组装的产氢装置对合金的产氢性能进行定量分析。结果表明:Al-Mg-Ga-Sn合金主要由Alss（铝基固溶体）、Mg2Sn相和Ga5Mg2相组成;灰色基体上分布着白色枝晶和鱼骨状共晶相,鱼骨状组织限制在一个晶粒内,且一次枝晶和二次枝晶发达;随着Ga含量的升高,Al-Mg-Ga-Sn合金模拟海水中的产氢性能逐渐提高,9 wt.%Ga含量时产氢效果最佳,产氢量、产氢速率、产氢转换率,能量密度分别为1102 m L/g、18.39 m L/（min·g）、97.6%、3.515×1010 J/m~3。（2）在不提高成本的前提下,通过添加微量Cu元素,提高合金的产氢性能,并由以上设备对Al-Mg-Ga-Sn-Cu合金相组成及微观组织进行表征,利用自主设计组装的测氢装置对合金在不同温度下模拟海水中的产氢性能进行分析,结果表明:微量的Cu元素固溶在Al基体上,主要富集在第二相周围,没有新相形成,且对第二相面积没有影响,但Alss峰逐渐右移;添加微量Cu元素后,合金的能量密度逐渐升高,Cu含量在0.8wt.%时产氢效果最佳,产氢量、产氢速率、产氢转换率和能量密度分别为1247 m L/g、19.73 m L/（min·g）、99.3%、3.596×1010J/m~3。合金产氢性能与温度呈正相关,且产氢速率与热力学温度符合阿伦尼维斯公式。（3）对反应产物定性分析。发现温度在30-70℃时,产物主要为氢氧化铝（Al（OH）3）,当温度在90℃时,产物主要为勃姆石（Al O（OH））,观察其腐蚀形貌发现铝水反应制氢从第二相附近处开始进行。采用电化学工作站（CHI-660E）测试了合金室温下和30℃、50℃、70℃、90℃下模拟海水中的极化曲线。结果表明:随着Ga含量的增加或者温度的升高,腐蚀电位不断上移,极化电阻逐渐减小;当添加Cu元素后,腐蚀电位先上移后下移,极化电阻先减小后增大。经分析得出Al-Mg-Ga-Sn合金的产氢机理主要由Ga和第二相的共同作用,且第二相与Al基体发生微原电池反应,由于微量Cu和Al存在电势差的原因,因而可以有效提高产氢性能,但超过0.8 wt.%时,将阻碍第二相与水的接触,不利于提高产氢性能。