随着能源需求的日益增长导致化石燃料特别是石油和天然气的快速枯竭,这意味着我们在能源系统方面面临着巨大的挑战。目前,我们使用以化石燃料为主的能源基础设施也导致了温室气体排放,这对我们的生活环境构成严重威胁。因此,开发清洁无污染的可再生能源替代化石燃料具有重要意义。由于氢来源广泛、燃烧热值高（它的燃烧热值几乎是汽油的三倍）、燃烧清洁（无CO₂生成,仅为H₂O）等优点,氢是未来最有希望的替代能源载体。而实现氢能商业化的关键在于氢的储存。相比高压气态储存和低温液化储存,固态储存具有较高的储氢密度、较低的封装成本以及安全保障等突出优势,其中Mg H₂被认为是最有前途的储氢材料之一。尽管Mg H₂有较高的储氢容量（7.6%）,但由于解吸温度高（超过300℃）和较差的动力学严重阻碍了其商业化应用。近年来研究表明了,通过添加催化剂和制备纳米复合材料改善了Mg H₂体系的脱氢动力学。本文中,我们研究了过渡金属Ti如何影响纳米Mg H₂体系的加氢/脱氢动力学。采用进化算法结合密度泛函理论PAW-PBE和微扰理论MP2模型,我们研究了Mg_nH_2n和Mg_n-1Ti H_2n（+2）（n=4,5,6）团簇的几何和电子结构,分析了Ti掺杂对Mg H₂储氢性能的影响。基于键长、电荷分布以及能量学分析表明,Ti掺杂稍微削弱了Mg-H键,但形成较强的Ti-H键。Ti掺杂团簇比纯Mg_nH_2n团簇更加稳定。脱氢能从纯Mg_nH_2n的0.63-0.86 e V增加到Mg_n-1Ti H_2n+2的0.98-1.13 e V。Ti掺杂团簇中脱去一个H₂分子的能垒也明显较高。由此可推断,低Ti含量的Ti掺杂有利于Mg H₂的初始脱氢,但由于Ti-H键较强,因此不利于完全脱氢。对于纳米团簇,Ti掺杂提高了脱氢温度。