随着电子器件和电动汽车的高速发展,动力电源系统也引来了重大技术革新。其中,氢燃料电池具有高能源利用率、无污染和无碳排等优点,既满足电子器件和电动汽车的运行条件,又符合中国“节能减排”的能源政策。而安全、高效、轻质和具有经济效益的储氢方式是实现氢燃料电池系统实用化的关键技术之一,也是氢能产业化的重要一环。与气态和液态储氢材料相比,金属氢化物和配位氢化物等固态储氢材料具有高储氢容量、高稳定性和适宜的储运条件等优点,是最有潜力的车载储氢材料之一。但是,它们也存在动力学缓慢和可逆性差等问题。另一方面,在电子器件和动力电池运行的过程中,热能耗散是无法避免的,它会严重影响器件和电池的运行效率和使用寿命。因此,稳定、高效的热管理系统必不可少。而有机相变材料具有潜热高、循环性能优异和化学性质稳定等优点,可以实现温度的智能调节。然而,低导热和易泄漏等问题仍阻碍其实际应用。本论文在综合多种储氢技术和相变控温技术进展的基础上,选取Li Al H4和月桂酸（LA）-棕榈酸（PA）二元共混材料作为研究对象,并采用球磨掺杂和熔融浸渍的手段,与高催化活性和高导热性的低维功能材料进行复合,以改善Li Al H4的储氢性能和相变材料的导热性能。研究结果如下:（1）采用高温溶液法成功获得了一系列的尖晶石铁氧体纳米颗粒,并通过球磨掺杂引入到Li Al H4中。脱氢实验表明,所有铁氧体纳米颗粒掺杂剂都可以改善Li Al H4的放氢性能,尤其是Ni Fe2O4纳米颗粒。掺杂7 wt%Ni Fe2O4的Li Al H4在180°C下和25分钟内释放了6.37 wt%的氢气。机理研究发现,Ni Fe2O4和原位形成的Al4Ni3可以降低Li Al H4中的Al-H键的解吸能垒,并通过界面电荷转移和Al-H的去杂化加速Al-H键的断裂。同时,Al4Ni3和Al1.1Ni0.9中Ni的掺杂还可以改善Li Al H4的再氢化性能。本研究为固态储氢材料的掺杂改性及其机理研究提供了参考。（2）采用水热和煅烧手段制备了Ni Fe2O4@h-BN纳米复合材料,并通过球磨掺杂引入到Li Al H4中。由于Ni Fe2O4和h-BN的协同催化作用,Li Al H4的放氢性能得到改善。掺杂7 wt%Ni Fe2O4@h-BN的Li Al H4在77.1°C开始放氢,比纯Li Al H4的低98.9°C。研究发现,原位形成的Al4Ni3、Li Fe O2和Al1.1Ni0.9相可以作为脱氢产物成核和生长的活性位点,加速Li Al H4的脱氢动力学。并且,Al4Ni3和Al1.1Ni0.9中Ni的掺杂和h-BN的引入可以改善Li Al H4的吸氢性能。本研究为固态储氢材料用多维纳米掺杂剂的设计与制备提供了新的思路。（3）通过简单的沉淀法和煅烧首次制备了XTi O3@h-BN（X=Co、Ni）纳米复合材料,并将其作为Li Al H4的催化掺杂剂。结果表明,XTi O3@h-BN的掺杂可以明显改善Li Al H4的脱氢温度、放氢动力学和再加氢性能。掺杂7 wt%Ni Ti O3@h-BN的Li Al H4在68.1°C开始放氢,其两步放氢反应活化能（Ea）分别比纯Li Al H4低45.8%和69.0%,在30 bar氢压和300℃下可吸收约1.05 wt%的氢气,远高于纯Li Al H4和球磨Li Al H4的吸氢量（约0.10 wt%和0.17 wt%）。机理研究发现,原位形成的Al Ni3和Ni Ti可以通过界面电荷转移和Al-H簇的去杂化作用来加速Al-H键的断裂。并且,Ni Ti可以降低H2的吸附和解离能垒,促进H2分子在加氢过程中的活化。本研究为氢燃料电池系统用固态储氢材料的设计与制备提供实验参考与理论支撑。（4）采用熔融浸渍制备了h-BN与膨胀石墨协同强化的月桂酸（LA）和棕榈酸（PA）二元共混相变材料。得益于膨胀石墨与h-BN所形成的多层次微/纳导热网络,该复合相变材料保持了较高的相变潜热、良好的热循环稳定性和较高的导热性能。复合相变材料的熔融/结晶潜热分别可达151.08 J·g-1和149.53 J·g-1,其相变行为在200次热循环变化较小,导热系数为1.54 W·m-1·K-1,是二元共混相变材料的8.1倍。此外,复合相变材料显示出快速的热响应行为,对锂离子电池还表现出了优异的热调控特性。利用Python编写的程序模拟了锂离子电池放电过程中的外表面中心温度,且理论模拟的温度与实测结果接近。本研究为动力电池控温系统用高性能相变材料的研发提供了新的思路和方法。