文 献 综 述 1.引言 在人类的发展史中，人们的生产活动与社会活动都与能源息息相关，可以这么说，能源是人类活动的源泉。

从最早的化石能源#8212;#8212;煤炭、天然气、石油，到后来的蒸汽能、电能，甚至是现如今所谓的”新能源”#8212;#8212;太阳能、地热能、海洋能、生物质能、潮汐能和核聚变能等都为我们人类文明的发展作出了很大的贡献。

但是，由于化石原料的贮量有限以及化石燃料导致了越来越严重的环境污染，温室效应与气候变暖已经危及到人类的生存，因此，开发和利用清洁、高效的可再生能源引起了世界各国的极大关注。

氢能作为人类未来理想的二次能源，它与电力被称为”21世纪能源系统的两大支柱”，人类正在构建一个以氢为基础的能源经济形态，即”氢经济”的未来[1]。

各国对储氢技术的研究极为重视，美国能源部(DOE)用于储氢技术的费用约占全部氢能研究经费的50 %，2000年在氢能上投资1.35亿美元，在燃料电池上投资2亿美元；日本政府制定的1993-2020年的”新阳光计划”中，一项投资30亿美元的氢能发电计划的三大内容之一就是开发安全并且廉价的储氢技术；我国在”863”国家高技术研究发展计划和”973”国家重点基础研究发展计划中都把贮氢材料的研究和开发列入重点研究领域[2]。

由于氢气是一种易燃易爆易扩散的气体，因此开发一种安全高效便于运输且储氢量高的储氢技术是氢能走向实际应用化、规模化的关键。

目前，氢气的实际应用中所用的储氢方式基本包括四种[3]：（1）高压容器气态储氢[4]：将气体在室温下压缩至一定压力，从而存储在高压罐中；（2）液态储氢[5]：在常压，-526 K 时，氢气经过冷却液化转变成低温液体，然后使用绝热容器进行存储；（3）固体储氢[6]：主要以金属氢化物储氢为主，即金属和合金与氢发生反应生成金属氢化物(吸氢)，而金属氢化物在加热的条件下又会分解释放出氢气(释氢)，另外，此类合金称作储氢合金；（4）吸附储氢[7]：在高压或者低温下，将氢气通过吸附的方式存储在碳纳米管或者活性炭等多孔材料的表面。

在这四种储氢方式中，高压容器气态储氢方式在能量密度或者是单位体系储氢能力方面都是最低的，且安全性能差；液态储氢虽然具有较高的单位体积储氢的能力，但由于液态储氢的装置绝热性能差，从而造成储存过程中蒸发损失过于严重，且液化过程中需要大量消耗动力能源，因此液态储氢的方式适合快装快用场合；而吸附储氢方式，主要包括高压吸附储氢方式和低温吸附储氢方式，其中，对于高压吸附储氢方式(如碳纳米材料储氢)是利用碳纳米材料特有的晶格排列结构来实现常温下快速吸释氢的过程，此类储氢方式储氢量高达9.9 wt.%，然而，高温吸附储氢技术因目前尚未成熟且成本相对来说比较昂贵，所以限制了本身的发展与实际的应用；而低温吸附储氢方式(如活性炭吸附储氢)则是存在释氢困难的问题，因此也是很难实现应用化的。

相比而言，从安全性、储氢性能以及储氢体积密度等角度综合考虑的话，以金属氢化物为代表的固态储氢方式使迄今为止最好的储氢方式。

2.镁基储氢材料 2.1 金属储氢材料 金属储氢材料通常指的是金属合金氢化物材料，它的储氢密度是标准状态下H2的1000倍以上且不低于液态氢的密度，氢几乎可以同周期表中各种元素反应，生成各种氢化物或氢化合物，但并不是所有金属氢化物都能做储氢材料，只有那些能在温和条件下大量可逆地吸收和释放氢的金属或合金氢化物才能做储氢材料用[8]。