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在众多类型的储氢合金中,具有AB2拉弗斯相结构的YFe2稀土储氢合金具有吸氢容量较高、资源丰富、成本低的特点。但是,YFe2合金在吸放氢过程中会发生氢致非晶化和歧化反应,从而失去吸放氢可逆性。本论文采用元素替代和非化学计量的策略,设计了一系列含Sc的三元和四元YFe2基合金,并通过电弧熔炼和高温退火的方法完成制备;采用XRD和SEM的方法分析相结构及组成;通过吸氢动力学以及吸/放氢PCI的测试研究各合金的储氢性能。论文的主要结果如下:首先在YFe2合金的基础上,采用原子半径较小的Sc元素部分取代Y,制备得到了具有C15型拉弗斯单相结构的Y1-xScxFe2（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）合金。由于加入Sc后,合金的RA/RB值降低、原子间距的膨胀和收缩程度的降低以及体积模量的升高,Y1-xScxFe2（x=0.3,0.4,0.5）合金能实现可逆吸放氢过程。同时,加入Sc有效地提升了合金的吸氢性能,其中Y0.5Sc0.5Fe2合金的吸氢容量最高,达到了1.94 wt.%。此外,加入Sc后明显改善了合金的脱氢热力学性能,其中Y0.5Sc0.5Fe2合金在200℃下的脱氢量、脱氢平台压和脱氢焓变分别为1.50 wt.%、0.192 atm和60.31k J/mol。进一步,结合第一性原理计算可明确,四面体间隙缩小导致的氢化物稳定性降低,能改善合金的脱氢热力学性能。为揭示B侧元素欠量对Y-Sc-Fe合金储氢性能的影响,在Y-Sc-Fe合金中选取性能最好的Y0.5Sc0.5Fe2合金,进一步设计并制备了Fe欠量的Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.1,0.3,0.5）合金。Fe欠量不大的Y0.5Sc0.5Fe1.9合金为C15型拉弗斯单相结构,Fe欠量过大的Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.3,0.5）合金由C15型拉弗斯相（α）和Y单质（β）两相构成,且其中的C15相在吸放氢前后均能保持结构稳定。此外,Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.3,0.5）合金经一次吸-放氢过程后α相含量会发生变化。Fe元素欠量显著地改善了储氢性能,随着Fe欠量程度增大,合金的吸氢容量以及脱氢平台压得到明显提高。其中,Y0.5Sc0.5Fe1.5合金的吸氢容量达到2.08 wt.%,且在200℃下对应的脱氢平台压为0.984 atm。为研究A侧元素取代对Y-Sc-Fe合金相结构及储氢性能的影响,在Y0.5Sc0.5Fe2合金的基础上,设计并制备了Y0.5Sc0.5-xZrxFe2（x=0.1,0.25）和Y0.5-xTixSc0.5Fe2（x=0.1,0.2）合金。两种合金均为C15型拉弗斯单相结构,且均能在吸放氢过程中保持结构稳定。加入Zr、Ti均对Y0.5Sc0.5Fe2合金的吸氢容量有不利的影响,且加入Ti的影响更大。与Y0.5Sc0.5Fe2合金相比,Y-Sc-Zr-Fe和Y-Sc-Zr-Fe合金脱氢热力学性能有所改善,且加Ti的效果更好。Y0.3Ti0.2Sc0.5Fe2合金在200℃下的脱氢平台压为5.99 atm,且能在110℃下实现完全可逆的吸放氢过程。通过Ti部分取代Zr的方法制备得到了Y0.7Zr0.3-xTixFe2（x=0.03,0.06）合金,所有合金均为多相合金且主相为C15相。少量Ti的加入能提高合金的吸氢容量以及脱氢平台压,而由于加入过量的Ti后会生成不吸氢的偏聚相,导致合金的储氢性能下降。