随着化石能源的减少和环境污染的加剧，洁净无污染的氢能成为世界范围内研究的重点。但是，大多数电化学储氢材料在放电性能和循环稳定性方面还存在很多不足。因而，开发具有高放电容量和优异循环稳定性的新材料是利用氢能的重要研究方向。本文通过高能球磨制备了一系列钴-碳电化学储氢材料，并对其电化学储氢性能及储氢机理进行了研究。(1)通过球磨法在400rpm的转速下制备了一系列钴-石墨烯(GE)储氢材料。研究结果表明，材料均为层状结构，钴和石墨烯的质量比分别为4:1，5:1和6:1时，材料为hcp-Co-GE，钴和石墨烯的质量比分别为7:1和8:1时，材料为fcc-Co-GE。制备的材料的最大放电容量可达771mAh/g。我们还对转速高于400rpm时的情况进行了研究，发现Co与石墨烯发生反应生成结晶相Co3C。(2)在球磨速率为600rpm的条件下，制备了一系列钴-碳纤维(CF)和钴-碳纳米管(CNT)储氢材料。研究结果表明，制备的材料具有与碳纤维和碳纳米管类似的一维结构。钴-碳纤维和钴-碳纳米管储氢材料表现出优异的放电性能，其最大放电容量分别为739mAh/g和717mAh/g。在高电流密度下其放电容量也有较高的保持率，分别为79.0%和85.3%。