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Mg2Ni合金作为一种典型的镁基储氢合金，因其容量高、价格低廉、储量丰富、环境友好等优点，被认为是最有前途的储氢材料之一。但是晶态的Mg2Ni合金及其氢化物在室温下动力学性能差，过于稳定而难以放氢。本实验创新采用氢化燃烧合成(HCS)复合机械球磨(MM)制备出了高活性、高容量的镁基储氢合金。 本文以HCS+MM复合工艺制备镁基储氢电极合金为研究对象，采用XRD、SEM和TEM等材料结构分析方法以及恒电流充放电、Tafel极化、线性极化、电化学阻抗和恒电位放电等电化学测试技术，系统研究了添加纳米氧化物球磨包覆、添加AB5型储氢合金球磨复合对镁基储氢合金电极材料的结构以及电化学性能的影响，并探索研究了HCS+MM制备镁基储氢合金电化学储氢及衰退机理。 本文首先研究了添加纳米氧化物对镁基储氢合金结构及电化学性能的影响。结果表明:经过球磨后的样品具有非晶/纳米晶结构。添加纳米氧化物降低了镁基氢化物电极的首次放电容量和动力学性能，但是合金电极的电化学循环稳定性得到了不同程度的提高。其中纳米ZrO2对循环性能的改善最为明显，其10次循环保有率(R10/Rmax)由未经处理电极的5.4％提高到19.0％。 在上述研究基础上，我们研究了添加纳米CuO球磨原位包覆HCS产物Mg2NiH4对合金结构和电化学性能的影响。球磨过程中纳米CuO被HCS产物Mg2NiH4还原为Cu，并原位包覆于金属氢化物的表面。随着CuO添加量的增多和球磨时间的延长，电极循环稳定性得到显著改善，但首次放电容量降低。其中添加30 wt.％ CuO球磨40小时的电极最大放电比容量为146 mAh/g，10次循环后容量保有率为48.6％。添加纳米CuO球磨原位包覆HCS产物Mg2NiH4后，电极表面电荷转移速率的降低对于动力学性能的影响大于氢扩散的影响，导致电极动力学性能随着CuO的添加量和球磨时间的延长而降低。 接着，利用HCS+MM工艺制备了MgNiH4-x wt.％AB5(x=0，5，10，20，40)复合物，研究了添加AB5型合金对复合物结构和电化学性能的影响。球磨后产物呈现出纳米晶或非晶结构特征，且球磨过程中Mg2NiH4与AB5型合金之间并没有发生化学反应。与AB5型合金复合后，样品的放电容量都有不同程度的下降，并且随着AB5型合金的添加量的增多，容量先降低后升高，当x=40时电极容量为509mAh/g。随着AB5型合金添加量的增加，样品循环稳定性明显提高，其10次循环容量保有率(R10/Rmax)由未添加AB5型合金电极的5.4％提高到23.4％(x=40)。 最后，以HCS+MM复合工艺制备Mg2Ni基氢化物为研究对象，选取球磨Mg2Ni基氢化物及添加2摩尔比纳米镍包覆MgNi基氢化物两个样品（分别记为样品一与样品二）进行对照实验，探讨电化学储氢机理及循环衰退的原因。样品一第一平台放电相为Mg2Ni基氢化物中的非晶;第二平台是非晶/纳米晶Mg2NiH4复合相的放电过程，部分纳米晶Mg2NiH4放电生成Mg2Ni。样品二放电全过程由纳米晶/非晶NiHx和MgH2复合相共同放电，第一个平台中的放电相主要为纳米晶/非晶MgH2，第二个平台的主要放电相为纳米晶/非晶NiHx。随着循环的进行，样品一中部分镁基合金氢化物无法进行可逆的吸放氢，是导致容量迅速下降的原因之一;样品二中Ni和Mg的逐渐晶化是导致后期容量缓慢衰退的原因之一。电极循环过程中，样品一各循环周期的电化学反应阻抗显著大于样品二，而氢扩散系数值明显小于样品二。