镁基储氢材料储氢容量大,并且吸放氢过程伴随一定的热效应,从而在氢气的存储和热能存储等方面具有潜在的应用前景。但是由于纯镁的吸放氢动力学性能比较差而无法发挥其在储氢以及储热方面的优势。本文选择自主开发的Mg-3Ni-2MnO2储氢材料作为研究对象,通过充氢球磨工艺制备具有纳米晶的储氢复合材料,进而对其相关的储氢性能进行系统的研究,并在此基础上开发了针对该种储氢材料的实际应用。选择颗粒尺寸为1.1um的Mg-3Ni-2MnO2储氢复合材料,系统的进行了Mg-3Ni-2MnO2储氢材料吸放氢动力学的实验研究。反应床初始温度、入口压力以及孔隙率对储氢材料的累积吸氢动力学性能有影响,温度和压力不改变储氢材料吸氢规律,但改变储氢材料吸氢速度;同样,反应床初始温度以及孔隙率对累积放氢动力学性能产生影响。与储氢材料本征放氢动力学性能不同的是:反应床初始温度越低,越有利于吸氢。根据储氢材料反应床储氢性能以及热效应的特点,设计了大容量蓄热式储氢联合装置,并进行了相应的实验研究,结果表明:Mg-3Ni-2MnO2大容量蓄热式储氢联合装置,可以在240分钟的时间内完成充分的吸氢,放热速度和吸氢速度有关;该蓄热式储氢器完全放氢需要大约400分钟的时间;蓄热式储氢联合装置的吸氢动力学性能受入口压力的影响,放氢动力学性能受加热温度的影响;蓄热式储氢联合装置能够在一定程度上有效提高能量综合利用率。