氢能作为一种绿色无污染、可再生的二次能源,得到了国内外研究者的关注和认可。但是在氢能广泛应用过程中还存在一定的问题,例如:目前制备氢气的技术和方法存在制备的氢气纯度不够、成本较高、产氢效率较低以及制氢过程中产生新的环境污染等问题。另外,由于氢气的密度低、易燃易爆的特性,使得氢气在储存和运输过程中存在着一定的技术难题,因此研究和发展一种低成本、制氢效率高、产氢过程安全可靠以及能即时产氢的原位制氢技术对于大规模推广和应用氢能具有十分重要的意义。本文采用传统的熔铸方法制备了一系列不同成分的高活性水解制氢用铝合金,研究和分析了铝合金的成分、水解温度和细化剂（AlTi₅B）对铝合金水解产氢性能的影响,并分析了铝合金水解反应机理。为了研究铝合金的活化机制,采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、能谱分析仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）等综合分析表征方法对铝合金的显微组织、物相组成、相变过程以及元素分布、元素价态做了详细的研究和分析。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）利用熔铸方法制备了不同化学成分的Al-Ga-Sn、Al-Ga-In和Al-Ga-In-Sn体系铝合金锭,并进行了水解产氢性能测试。结果表明低熔点金属Ga、In、Sn在铝合金锭中能形成低熔点相共晶合金以及与Al形成微原电池。铝合金中低熔点相共晶合金的熔点以及铝合金开路电压的大小与铝合金的产氢性能密切相关。低熔点相共晶合金的熔点越低、铝合金的开路电压越低,则铝合金的水解产氢性能越好。另外,铝合金的水解产氢性能也与反应水的温度紧密相关,铝合金的产氢性能随着反应水温度的升高而增大。（2）为了进一步提高铝合金的产氢速率,利用细化剂（AlTi₅B）细化铝晶粒,研究发现在熔炼的过程中加入适量的AlTi₅B后铝合金的产氢速率明显提高,反应时间大大缩短。加入AlTi₅B后铝合金的晶粒由原来的柱状晶粒转变为等轴状晶粒,铝晶粒的尺寸从100μm减小到30μm。差示扫描量热仪（DSC）结果表明在添加适量的AlTi₅B后,铝合金中的低熔点相发生了转变,变成了熔点更低的共晶相,低熔点相的存在不仅能保护铝晶粒不被氧化而且为铝原子与水反应提供了反应通道,促进铝原子与水的水解反应。电化学测试结果表明在铝合金中添加AlTi₅B后铝合金的开路电压下降,促进铝合金水解反应。另外,加入AlTi₅B后铝合金的活化能（Ea）降低,铝合金水解产氢的速率增加。例如:在20℃时,1 g Al-3Ga-3In-3Sn铝合金280 min产生980 ml氢气,产氢转化率为79.3%;1 g Al-3Ga-3In-3Sn-0.1%AlTi₅B铝合金230 min产生1200 ml氢气,产氢转化率为97.1%。铝合金的产氢速率也与初始反应水的温度密切相关,温度越高铝合金的水解产氢速率越快。例如:在20℃时,1 g Al-3Ga-3In-3Sn铝合金280 min产生980 ml氢气,产氢转化率为79.3%;在60℃时,1 g Al-3Ga-3In-3Sn铝合金50 min产生1150 ml氢气,产氢转化率为93.06%。