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贮氢材料的研发是氢能领域中的热点，其中，镁基贮氢材料以其贮氢量大、原料来源丰富、生产成本低廉、安全性高等优秀性质，成了诸多科研人员的研究对象。在镁基材料中加入稀土，可以有效改善合金的贮氢性能，其中REMg12、RE2Mg17和RE5Mg41等稀土镁基合金展现出优异的贮氢性能。为进一步改善稀土镁基贮氢合金的性能，并研究其机理，本文中进行了一系列实验。利用真空感应熔炼炉、行星式球磨机等设备，制备了铸态、球磨态和加入催化剂的合金样品。通过电感耦合等离子光谱仪、半自动MH-PCT测试仪、X射线衍射仪、扫描电镜、场发射透射电镜等设备，分别观测和计算了合金的相组成、微观结构、贮氢量、吸放氢动力学和热力学等性能，并对其变化机理进行了分析研究。 利用真空感应熔炼炉制备了不同Y替换量的合金La2-xYxMg16Ni(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)。通过分析发现，其吸放氢反应途径为：La2Mg17+La2Ni3+Mg2Ni+H2→La4H12.19+MgH2+Mg2NiH4?La4H12.19+Mg+Mg2Ni+H2。当有Y替换时，还存在反应YH2+H2?YH3。在合金吸放氢过程中原位生成的La4H12.19、Mg2NiH4和YH3纳米晶分布在合金中，产生大量新界面，有利于提高合金的吸放氢速率。加入Y后，合金的贮氢量变化不大，合金的贮氢动力学得到改善，放氢活化能随Y添加量的增加而降低，合金的贮氢热力学性能出现小幅波动，其中La1.7Y0.3Mg16Ni的放氢焓变最小。 利用行星式球磨机制备了不同球磨时间的La1.7Y0.3Mg16Ni样品，球磨时间分别为5h、10h、15h、20h和30h。球磨后，合金中出现非晶纳米晶结构。延长球磨时间会导致合金中非晶相增多，贮氢量降低，放氢活化能先降低有升高，球磨15h和20h时放氢活化能最低（71.2kJ/mol），放氢焓变先降低后升高，其中球磨15h时最低（78.0kJ/mol），说明球磨15h时La1.7Y0.3Mg16Ni合金的综合性能最佳。 选用TiF3作为催化剂，在球磨15h的La1.7Y0.3Mg16Ni合金中加入不同量的TiF3催化剂，其添加量分别为3wt.%、5wt.%、7wt.%和10wt.%，对比研究合金性能的变化。TiF3在合金吸氢后原位生成MgF2和TiH2，且在放氢后仍稳定存在。添加TiF3后，合金中原位生成的相晶粒更小、分布更均匀。TiF3的加入使合金的贮氢量降低，放氢活化能先降低后升高，其中添加7wt.%TiF3时最低（57.5kJ/mol），放氢焓变先降低后升高，其中TiF3添加量为7wt.%时最低（73.4kJ/mol），因此，添加7wt.%TiF3时，对合金性能的改善效果最好，综合性能最佳。