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氢是一种清洁、储量丰富及无毒无害的可再生性能源,相比于其他碳氢燃料,氢单位质量包含的化学能更高（142MJ）。氢单位重量蕴含的能量很高,是汽油的4倍;而单位体积的能量含量又很低,是汽油的1/5;同时相比于传统的汽油燃料,氢的燃烧更加快速。它的能量密度比天然气要小3.2倍,比汽油更是小2700倍。因此,氢并不仅仅是一种能源,更是一种能量的载体,这意味着它存储以及提供能量是以一种可用的形式。氢最吸引人的性质是其与燃料电池的天然相容性,相比于汽油（22%）及柴油（45%）,它的能量效率更高,达到了60%,这大大改善了未来能源的利用效率。而氢能的应用使得安全有效的固态储氢方式得以快速发展。镁基储氢材料因为其来源广泛、成本低、高储氢量等一系列的优点,是极具应用前景的储氢材料。然而由于其缓慢的动力学与较高的热力学稳定性使得其放氢温度高达300℃,这严重阻碍了其实际应用,尤其是在交通运输方面。研究发现,镁基储氢材料的颗粒越小,氢气在其中的扩散路程就会越短,从而提高了动力学性能即加速吸放氢的速率。本文采用高能球磨法和置换反应相结合的方法,制备出颗粒尺寸较小的MgH2和LiCl的混合物,MgH2颗粒均匀镶嵌在LiCl盐中,从而有效地阻止MgH2颗粒或Mg颗粒的长大,提高材料的循环使用寿命。通过XRD、SEM、PCT等手段对材料的储氢性能进行表征,系统的研究储氢材料的颗粒尺寸对吸放氢性能的影响。然后通过掺杂钛粉来进一步的提高其热力学和动力学性能。对高能球磨得到的材料进行表征测试可知,掺杂1g的生成物LiCl使得制备出的储氢材料里的MgH2的晶粒尺寸在20nm左右,有效地提高了材料的吸放氢速率,且循环20次储氢容量基本上没有太大的变化,但是对其热力学性能的改善不明显;随后又掺杂10at%Ti进行置换球磨,发现其吸放氢速率有更进一步的提高,其初始放氢温度也得到了明显的改善,相比于纯镁,初始放氢温度降低了将近40℃。很好的说明了单纯的靠降低材料的尺寸很难同时提高材料的热力学和动力学,因为镁很活泼,表面很容易生成一层氧化层薄膜。热力学稳定性是个状态函数,需从能量的角度来降低热力学稳定性,同时还要提高动力学性能,这就需要改变材料的组织结构或者使用催化剂等来影响反应的机理和速率,降低活化能。