本文在全面综述国内外有关金属氢化物压缩机及化学热压缩储氢材料研究进展的基础上，确定了以AB₅型混合稀土系、AB₂型Ti基、AB型TiFe基合金三类典型储氢合金为研究对象，以多元合金元素和A侧过化学计量及B侧添加微量元素为主要技术线路，设计了Mm_（1-x-y）Ml_x（CaCu）_yNi_（5-x）M_x（M=Mn、Al）、Ti_1+xCr_1.2Mn_0.8-yM_y（M=Fe、Ni、Cu、VFe）和Ti_1.1Fe+5wt．％M（M=Mg、Ca、Ml）合金系列。系统研究了这些合金的晶体结构、储氢性能以及压缩特性。研制出若干具有良好储氢性能的金属氢化物压缩材料。XRD衍射分析表明，AB₅Mm_（1-x-y）Ml_x（CaCu）_yNi_（5-x）M_x（M=Mn、Ml）合金系列具有相同的晶体结构，都为CaCu5型六方晶体，没有第二相产生。不同稀土元素及其含量对合金晶体结构参数有明显影响。Ce/La组分比增加，晶胞参数c/a随之增加，并且呈线性变化。Ml、Ca、Cu部分替代Mm，B侧少量的Al、Zr替代，明显改善MmNi₅合金的活化和滞后特性。Mm_0.6Ml_0.1Ca_0.2Cu_0.1Ni_4.5Mn_0.4Al_0.1Zr_0.05合金与Mm_0.2Ml_0.5Ca_0.2Cu_0.1Ni_4.5Mn_0.4Al_0.1Zr_0.05合金的滞后因子H_f分别为0.2和0.16，远远小于MmNi₅的滞后因子1.81。Mm_0.6Ml_0.1Ca_0.2Cu_0.1Ni_4.5Mn_0.4Al_0.1Zr_0.05合金具有良好的储氢特性和压缩特性。其活化无需孕育期，经3-5次吸放氢循环即可被完全活化。氢化物生成焓△H⁰=-31.5kJ/molH₂，室温吸氢平台压力Pa=1.73MPa，储氢容量Cmax=142ml/g。采用其作为压缩材制作单管压缩器，其放氢温度为100℃时，放氢平衡压力达到18MPa；反应温度为160℃时，氢压可达到40MPa。对AB₂型Ti_1+xCr_1.2Mn_0.8-yM_y（m=Fe、Ni、VFe、Cu、V）系列合金的相结构研究表明，合金主相仍为C14（MgZn₂）型Laves相。对Ti_1+xCr_2-yMn_y系列合金的研究主要是利用A侧Ti过化学计量和Mn对Cr的部分替代以探索合金的储氢性能及压缩特性的变化。在Ti_1+xCr_1.2Mn_0.8系列合金中，随着A侧Ti含量的增加，合金的活化性能得到了很大的改善，平台压力降低，滞后明显减小。在Ti_1+xCr_2-yMn_y系合金系列中，Cr含量的增加，吸放氢平台压力明显升高，滞后减小。研究表明Ti_1.1Cr_1.2Mn_0.8表现出综合性能，其在25℃吸氢量为197ml/g，放氢量为173ml/g，增压至40MPa仅需加热到131℃。在此基础上三元合金研究的基础上，通过Fe、Ni、VFe、Cu、V过渡元素的替代对合金进行进一步优化。所有上述合金元素对Mn的部分，均使合金的吸放氢量明显增加。TiCr_1.2Mn_0.5Fe_0.3合金与Ti_1.1Cr_1.2Mn_0.5Cu_0.3合金的吸氢量分别达到215ml/g、219ml/g，放氢率也都达到90％以上。当放氢温度为100℃时，其放氢平衡压力分别为31.1Mpa、26.1MPa。当放氢压力要达到40MPa时，放氢温度分别为112℃和119℃。对AB型合金，开展了Ti_1.1Fe+5wt．％M（M=Mg、Ca、Ml）系列的研，结果表明，对Ti过量和添加Ca、Mg、或Ml等吸氢元素的AB型合金，其主相仍为TiFe相。与Ti_1.1Fe合金相比，Ti_1.1Fe+5wt．％Ml合金相结构没有太大变化，基本上呈单一的TiFe相。但Ti_1.1Fe+5wt．％Mg合金和Ti_1.1Fe+5wt．％Ca合金出现少量的第二相TiFe₂相。添加元素Mg、Ca、Ml明显改善了合金的活化性能。在室温下无需任何活化处理，经3-5次吸放循环既能完全活化。同时合金平台压力降低，滞后因子以及斜率因子减小。Ti_1.1Fe+5w％Ml合金具有最好综合储氢特性，吸氢量达到185ml/g，放氢温度为100℃时，合金的放氢平衡压力达到9.10MPa，压缩比为6.8。当温度达到172℃时，放氢平衡压力可达40MPa。