近年来,针对高容量配位金属氢化物Mg(AlH4)2的热力学与动力学改性,国内外学者开展了大量的研究工作,主要从结构分析、制备手段以及催化剂筛选等方面来进行,虽已取得一定的研究成果,但依然存在吸放氢温度偏高,吸放氢动力学缓慢等众多不足,距离实用化的要求还较远。因此,针对上述问题,本文主要利用纳米化以及催化这两种方式对Mg(AlH4)2进行储氢性能的改性研究。同时,运用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热-热重分析(DSC-TG)、质谱(MS)、Sievert吸放氢测试等材料现代分析测试手段,对储氢材料进行结构、形貌以及吸放氢性能的表征与分析,并将其吸放氢过程的行为变化转化成数学模型进行机理的解释和推理。首先,开发了一种高效制备无溶剂纳米储氢材料Mg(AlH4)2的方法。以LiCl作为缓冲基质,利用高能机械球磨法来引发固态离子之间的交换反应,可以成功制备出无溶剂干扰的纳米尺寸的配位金属氢化物——Mg(AlH4)2,通过SEM以及TEM表征其颗粒尺寸为2-7 nm。吸放氢测试结果显示,该纳米化的Mg(AlH4)2动力学性能极佳,80℃即可放氢,在120℃的恒温条件下可于30 min之内完成第一步的放氢。其放氢的表观活化能也由微米尺寸的Mg(AlH4)2的123.6 kJ/mol降低至纳米尺寸的Mg(AlH4)2的105.3 kJ/mol,放氢反应需要跨越的能垒降低,放氢动力学性能得到改善。此外,MgH2作为Mg(AlH4)2部分可逆吸放氢的基体,在以LiCl为缓冲基质的纳米化Mg(AlH4)2体系中表现出稳定的吸放氢循环性能：经过高温吸放氢循环之后,储氢介质在电镜照片中的颗粒尺寸基本保持不变,而且该体系再吸氢的产物—一MgH2,其放氢峰值温度仅有不到2℃的滞后。动力学模型拟合数据表明,在105℃～120℃的温度区间(本文研究中所使用的温度范围),该纳米化Mg(AlH4)2的放氢由Mg(AlH4)2氢化物相与产物相MgH2以及Al相之间的界面反应所控制。其次,研究了NbF5添加对Mg(AlH4)2放氢动力学性能的影响,并结合放氢过程的速控因素来分析具体的催化机制。研究发现,0.08 mol的NbF5掺杂可使Mg(AlH4)2室温下即开始放氢,95℃时,0.08NbF5-Mg(AlH4)2样品一小时之内即可放出占总储氢容量的66%的H2,若在100℃的温度下,该放氢速率还可提高一倍。通过表观活化能的计算,该掺杂体系第一步放氢的能垒仅为82.04 kJ/mol,而且第二步放氢的反应能垒也得到了极大程度地降低,由183.04 kJ/mol降低至101.22 kJ/mol,因此,Mg(AlH4)2第一步分解产物MgH2的放氢温度大幅度提前,而无孕育期的出现。此外,由拟合的放氢反应模型可知,0.08NbF5-Mg(AlH4)2样品分解放氢的速控步骤已由相界面间的反应转变为由三维的扩散所控制。所以,若需进一步改善该体系的放氢动力学行为,需要从加速H2在体相中的扩散等方面入手。