随着化石燃料储量的日益减少和温室气体效应的日趋严重，未来的能源结构势必将主要由太阳能、风能、海洋能和地热能等可再生能源构成。然而可再生能源普遍具有供应不连续，能量密度偏低等局限。因此为了解决能源供需之间不匹配的矛盾，并且提高可再生能源的利用效率，必须大力发展先进的能源储存技术。本文所针对的镁/氢化镁热化学蓄热系统是一种极具发展前景的蓄热系统。氢化镁中氢元素含量达到7.6wt%，是所有双原子金属氢化物中最高的，其相应的蓄热密度达到了2814KJ/Kg MgH2。此外，镁含量丰富，价格低廉，毒性低，因此得到了较为广泛的研究。本文以镁/氢化镁系统为研究对象，针对其蓄放热过程建立二维数学模型，研究其非稳态传热传质过程，主要讨论了反应釜壁温，氢气压力以及金属泡沫的添加对反应速率的影响；同时搭建了镁/氢化镁系统放热反应实验台，研究了反应釜壁温，氢气压力和镁粉粒度对反应速率的影响；最后利用同步热分析仪对氢化镁的分解过程进行了研究。主要的研究结论总结如下：（1）金属泡沫的添加可以显著的增加反应床有效导热系数，且孔隙率越小，有效导热系数越大。反应床的热传递能力是影响反应性能的关键因素，添加孔隙率为0.92的金属泡沫之后，反应床热传递能力大为提升，反应时间缩短40%，放热功率提升60%。（2）添加金属泡沫使系统的放热总量减少，且针对不同温度的冷却流体，要合理选择金属泡沫的孔隙率，才能使系统放热功率达到最大。（3）对于放热过程，存在最佳的壁面温度，使得放热速率达到最快。过高或者过低的壁面温度都将使得反应床的温度偏离理论上的最佳值，从而降低反应速率。放热过程中，反应床的当量导热系数并非越大越好。对反应床换热能力的改善要结合具体的边界温度来进行，最终目的是要确保反应床的温度尽可能接近最佳值。（4）氢化镁分解过程中，反应床的热量传递能力决定了系统的反应速率，距离外壁越近则反应越迅速。整个分解反应由外壁向中心推进。在一定程度内提升壁温和有效导热系数都将加快反应速率，但超过一定限度后，反应速率的提升效果就不再明显。（5）在镁粉的吸氢放热实验中，存在最佳的反应釜壁面温度，使得反应速率达到最快，并且在不同的氢气压力下，最佳壁面温度也不相同。镁粉的粒度越小，则反应速率越快，反应程度也越大。氢化镁的分解速率随着分解温度的升高而提升。