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氢能作为未来的新能源已为必然的发展趋势。氢源的储存是氢能利用系统中最为关键的一环，目前采用的储氢方式主要有：金属储氢、化学储氢、压缩储氢、气固相储氢，然而它们都不能满足今后电动汽车动力电池的需要。纳米炭材料因其独特的结构和性能可能成为最理想的储氢材料，因此其电化学储氢研究引起广泛关注。本文研究了不同纳米炭材料的电化学储氢性能。主要包括：对多壁纳米碳管进行了混酸处理和高温炭化处理，用透射电镜和红外分析表征了前处理对纳米碳管微观形貌的影响，比较了前处理前后纳米碳管在电化学储氢性能方面存在的差异性。结果显示，混酸处理能显著提高多壁纳米碳管的电化学储氢性能，炭化后纳米碳管的储氢容量迅速下降，甚至低于原始纳米碳管。将蔗糖、聚环氧乙烯-聚环氧丙烯-聚环氧乙烯三嵌段共聚物和硅源构成的复合物进行预炭化、炭化和除硅处理合成出有序中孔炭，采用XRD、TEM、HRTEM和N2吸脱附等手段对其进行表征，并将有序中孔炭制成电极开展恒流充放电研究。结果显示，具有较高比表面积和孔容的有序中孔炭材料的电化学储氢容量较大。通过与单壁纳米碳管（SWNTs）电极的对比，表明有序中孔炭具有良好的电化学储氢性能和更高的电化学活性。制备了球状DF炭气凝胶，采用SEM，BET测试和孔径分布测试对其进行表征，并对不同D/C比的DF炭气凝胶制成电极开展恒流充放电研究。结果显示，DF炭气凝胶的储氢性能由其比表面积和微孔含量共同决定。用离子交换法将金属Fe、Co、Ni掺杂到气凝胶中，炭化后气凝胶仍然是规整的球形结构，将其制备成电极进行恒流充放电研究。结果显示掺杂金属能显著提高DF炭气凝胶电极的首次放电容量，但电极的循环性能较差。将LaNi5储氢合金粉末加入到RF溶胶中，再凝胶、老化炭化后得到炭气凝胶与LaNi5储氢合金复合材料，用TEM和XRD分析了复合材料的微观形貌，并将该复合材料制成电极开展恒流充放电研究。结果显示，加入LaNi5储氢合金的RF炭气凝胶电极的放电容量与加入LaNi5储氢合金的量有关，量少时不仅不能提高储氢容量，甚至还降低了；当加入的量增大后，能明显提高炭气凝胶的储氢性能。