储热技术能够解决工业热能供给与需求失配的矛盾，是提高能源利用率和保护环境的有效技术,在工业余能的存储、电力“移峰填谷”等领域发挥着重要作用，因此开发高效储热材料尤为重要。本文利用充氢球磨技术制备镁基纳米晶复合材料，进而开展基于其可逆吸放氢过程的储放热性能研究，为拓展其工程应用奠定基础。　　本文利用行星式球磨机制备了Mg-3Ni-2MnO2复合材料；利用XRD、SEM等分析手段，检测了颗粒大小及微观组织的变化；通过自制装置测试吸放氢速率，进而获得其储放热动力学性能，并系统研究了影响储热材料储放热速率的因素；利用热电偶测试了反应床储放热过程中温度场的演变过程。实验结果表明：　　原始材料在球磨过程中，随着球磨时间的延长，颗粒平均直径越小，当球磨时间达到95h时，颗粒尺寸为1.2μm。　　材料的原始组织、初始温度、入口压力对吸放热性能均有不同影响，基本规律为：颗粒尺寸越小、反应床初始温度越低、入口压力越大，则放热速率越快。储热过程中，颗粒尺寸越小，反应床初始温度越高，其储热速率越快。储热容量受上述因素的控制并不明显，其容量最高可达2300kJ/kg，是一种高能储热材料。存在一个反应床临界空隙率，在临界空隙率以上，空隙率越小，其储放热速度越快，在临界空隙率以下，空隙率越大，其储放热速度越快。　　放热过程中，反应床作为热源，温度场演变规律为：反应床温度迅速升高，热源热品位高，自心部沿半径方向，反应床温度逐步降低，储热过程中，反应床为储热体，其温度场演变规律为：反应床整体温度迅速降低，自心部沿半径方向由里向外，温度逐渐升高，其最低储热温度为300℃。储热过程传热传质反应耦合作用不如放热过程耦合作用明显。放热耦合作用过程共分为4个阶段。　　建立了反应床有效导热系数方程及换热方程，理论计算结果与实验数据较好的吻合，提出了改善反应床传热的措施,奠定反应床优化设计基础。