在过去的几十年里,传统化石燃料的过度消耗,直接引发化石燃料的短缺以及各种威胁人类生存的世界性问题。因此,世界各国的当务之急就是开发新型的可再生能源来取代化石燃料。与其他各种可再生能源相比,氢能更加清洁,而且与电能转换方便,成了目前科学研究领域最为火热的新能源,而镁基贮氢合金因其贮氢容量高及资源丰富成了研究贮氢材料的优先选择之一。到目前为止,镁基贮氢合金已经发展出三个系列,包括纯镁系、镁镍系以及稀土镁系。大量的实验证实,在球磨合金过程中添加催化剂可以极大改善合金的吸放氢性能。据此,本论文选定的研究对象是稀土镁系Mg₉₆La₃Ni贮氢合金,重点研究球磨工艺与添加催化剂对合金吸放氢动力学及热力学性能的影响。利用真空感应熔炼炉、行星式球磨机等设备,制备了铸态合金、球磨态合金和添加过催化剂的球磨合金。球磨时间分别为1h、5h、10h、15h和20h。随着球磨时间的增加,吸放氢速度先快后慢,放氢活化能分别为107.14 kJ/mol、91.96kJ/mol、110.982 kJ/mol、106.57 kJ/mol、103.887 kJ/mol H₂;氢化焓变ΔH分别为81.54 kJ/mol、79.8 kJ/mol、89.84 kJ/mol、80.12 kJ/mol、79.66 kJ/mol H₂。并通过XRD、SEM等所得数据对合金的相组成、微观结构等性能进行了总结性的分析和研究。结论是球磨时间为5h的样品拥有最佳的动力学和热力学性能,可逆贮氢容量达6.4 wt.%。将PVP与硝酸盐混合,用化学沉淀和高温发泡联合的方法制备C负载金属纳米粒子催化剂,能够得到粒度为20-50nm的纳米粒子并使其镶嵌在碳层中。通过资料XRD表明,此催化剂以非晶碳为主,拉曼光谱检测可以看到,复合催化剂的碳层拥有比较高的缺陷密度,增加合金了合金的表面活性。最后选取5h的球磨工艺,复合Mg₉₆La₃Ni合金与5 wt.%催化剂。不同的复合时间对Mg₉₆La₃Ni合金贮氢性能的影响不同,复合时间略长会使催化剂的片层结构破坏、形核能的缺陷减少;延长球磨时间还会使碳的片层结构成为块状,影响其催化功能。试验最终选取复合时间为1小时,结果是将其释氢活化能降低到76.42 kJ/mol,动力学和热力学性能均获得一定的提升。