针对Mg/Mg H₂体系储氢材料储氢容量高,循环稳定性好,但动力学热力学性能差的特点,本文从改善Mg/Mg H₂体系综合储氢性能出发,以Li、Naphthalene以及Mg Cl₂为原材料通过还原法制备纳米镁材料,并研究球磨时间、催化掺杂以及碳材料负载过渡金属Ni、V、Ti等对纳米镁储氢性能的影响。首先研究不同球磨时间（0～90 min）条件下纳米镁的储氢性能发现,经过60 min的机械球磨后,纳米镁具有最佳的储氢性能。在纳米镁中添加石墨烯（G）混合球磨发现,石墨烯的添加有效抑制纳米镁颗粒团聚,提高球磨效率,材料的储氢性能得到进一步改善。在1℃/min的升温速率条件下当释放出6 wt%的氢气时,仅需把Mg+G复合材料氢化物加热至295℃,该温度比球磨60 min的纳米镁氢化物下降了32℃。且Mg+G复合材料氢化物的脱氢表观活化能（153 k J/mol）比Mg H₂的脱氢表观活化能（175 k J/mol）降低了22 k J/mol。其次,以Ni,Ni@G和G分别与纳米Mg球磨60 min后观测其储氢性能发现。当吸收4 wt%的氢气时,纳米镁样品所需温度为238℃,而Mg+Ni复合材料和Mg+Ni@G复合材料仅分别仅需加热至109℃和80℃。Mg+G,Mg+Ni和Mg+Ni@G复合材料氢化物的初始脱氢温度为253℃,234℃以及222℃,分别比纯纳米镁氢化物的温度降低了71℃,90℃和102℃。催化剂与纳米镁复合可以提高样品的动力学性能,尤其是在Ni和石墨烯的共同作用下,材料的储氢性能得到显著提高,如在325℃温度下,Mg H₂的放氢速率为1.04×10^-3wt%s^-1,Mg+Ni复合材料氢化物放氢速率为1.342×10^-2wt%s^-1,而Mg+Ni@G复合材料氢化物放氢速率为2.564×10^-2wt%s^-1,相当于Mg H₂和Mg+Ni复合材料氢化物放氢速率的24.6倍和1.91倍。且Mg+Ni@G样品脱氢活化能由Mg H₂的206.84 k J/mol降至83.68 k J/mol。接着,为了能够进一步改善纳米镁的热力学性能和动力学性能,以TM@G（TM=V,Ti）纳米复合材料作为催化剂发现,在TM@G（TM=V,Ti）的催化作用下,Mg/Mg H₂储氢性能均有了不同程度改善。当把Mg+Ti@G复合材料从室温以1℃/min的升温速率加热165℃时,其可吸收4 wt%的氢气,而在相同的条件下吸收等量的氢气,Mg+V@G复合材料仅需升温至157℃。在放氢过程,释放出60%的吸氢量需要把纳米镁材料氢化物温度提升至359℃,而Mg+V@G、Mg+Ti@G仅分别需要加热至251℃、275℃。Mg+V@G、Mg+Ti@G样品的脱氢活化能分别为150.41 k J/mol和151.16k J/mol,远低于nano-Mg氢化物的206.84 k J/mol,显示出了TM@G（TM=V,Ti）纳米复合物对Mg H₂具有良好的催化效果。最后,为了进一步研究碳纳米复合材料的添加对纳米镁储氢性能的影响,通过Rieke法制备TM@ACET（TM=Ni,V,Ti）,探究其对纳米镁的储氢性能。研究发现,V@ACET纳米复合材料对Mg H₂的脱氢作用更具催化效果,Mg+V@ACET的初始脱氢温度比Mg、Mg+ACET、Mg+Ni@ACET以及Mg+Ti@ACET复合材料的初始放氢温度分别下降了100℃,84℃,26℃和26℃。此外,ACET、Ni@ACET、V@ACET以及Ti@ACET纳米复合材料的添加,能明显提高Mg H₂脱氢动力学性能,其对Mg H₂的脱氢效果依次为ACET2储氢性能的催化作用优于Ti@ACET和Mg+Ni@ACET复合材料。