本文利用行星式球磨机制备了氢化态Mg-3Ni-2MnO₂复合材料;利用XRD、SEM等分析手段,检测了颗粒大小及微观组织的变化;通过自制装置测试了Mg-3Ni-2MnO₂复合材料反应床实用化条件下储放热动力学性能和温度场的演变基本规律;利用形核长大理论建立了其本征储热动力学方程,揭示其吸氢放热耦合机理;并对制造的蓄热储能装置储放热性能开展了初步实验性探索。实验结果表明:本文开发的储热材料储热容量可达2600kJ/Kg。储热过程中,初始温度越高,其完成储热所需时间就越短;储热材料质量越大,完成充分储热所需时间就越长;1g储热材料反应床由于传热速度快,储热过程其反应床温度没有随着氢气的放出而降低,而10g储热材料反应床则恰好表现出与此相反的实验现象。放热过程中,初始温度、入口压力和反应床的质量对反应床放热性能及反应床温度均有影响,初始温度越低、入口压力越大、反应床的质量越小,完成放热所需时间就越短。储热材料为1g时,其存在一个快速反应期,吸氢放出的热量有助于反应迅速完成,而对质量为10g的储热材料,受传热传质的影响,表现出与1g储热材料完全不同的放热特性。结合数值模拟结果:Mg-3Ni-2MnO₂复合材料吸氢过程存在一个临界温度,临界温度以下吸氢时,温度越高,越有利于放热速度的提高;临界温度以上吸氢时,温度越高,放热速度越慢。则储热材料放热过程根据动力学性能特征分成三个温度区间,A区间内,温度越高,其动力学性能越优异;B区间,温度越高,其动力学则逐渐弱化,但是仍能够以较短的时间完成放热;C区间,则不能放热。由此说明,在储热材料为1g时,吸氢放出的热量使反应床温度升高有利于反映完成。而对质量为10g的反应床,由于受传热传质的影响,其放热动力学性能较差。针对本文开发的储热材料,反应床传热传质的优化是实现工程化应用的关键。对设计、制造、安装、调试好的大容量蓄热储能装置所实施的探索性实验研究表明:本文开发的储热材料储热容量大,能够实现对电能以化学能的形式存储,并在需要的场合释放出热量。