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LiBH4拥有18.5wt%的储氢容量和121kg·H2m-3的储氢密度,是一种同时兼有高容量和高密度的储氢材料,开发、应用潜力非常巨大,但LiBH4的热力学性质稳定、吸放氢动力学缓慢、循环稳定性差等问题亟待解决。本文在综述国内外有关LiBH4复合改性研究进展的基础上,选择镁基合金Mg17Al12和Ce2Mg17的氢化物与LiBH4组成复合储氢体系,运用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、差示扫描量热-热重-质谱联用分析(DSC/TG/MS)和Sievert储氢材料性能测试等分析测试手段,详细考察了复合储氢体系的微观结构和储氢性能,并深入研究了吸放氢过程中镁基材料的结构演变及其对LiBH4吸放氢性能的影响机制。通过对LiBH4-Mg17Al12氢化物复合体系的吸放氢性能研究发现：LiBH4-Mg17Al12氢化物复合体系的放氢过程分两步进行,对应的开始温度分别为325℃(MgH2分解)和390℃(LiBH4分解)；在500℃以下,该复合体系合计可释放出10.3wt%H2;其放氢产物在450℃下的可逆吸氢量为8.6wt%。微观结构分析发现,该复合体系在初始真空条件下的放氢产物为LiH、AlB2、MgB2、 Al3Mg2以及部分非晶B等；在8MPa初始吸氢压力下,除非晶B外,其它产物均能通过吸氢可逆生成LiBH4-MgH2-Al复合组分。进一步研究表明,放氢过程中Mg17Al12熔融分解并与LiBH4反应是MgB2和AlB2等可逆吸氢相大量形成的主要原因,上述可逆吸氢相显著地改善了该复合体系的热力学条件,实现了较温和条件下的可逆储氢。通过对LiBH4-Ce2Mg17氢化物复合体系的吸放氢性能研究发现：该复合体系在400℃以下即可大量放出氢气(8.5wt%),并且放氢动力学性能也得到显著提高；LiBH4-Ce2Mg17氢化物复合体系呈现出两个放氢阶段,分别对应于MgH2(310℃)和LiBH4(360℃)的分解；其放氢产物在450℃下的具有部分可逆吸氢性能,其吸氢量为4.2wt%。该复合体系在初始真空条件下的放氢产物为CeH2.51、LiH、Mg和非晶B。微观结构分析表明,CeH2.51、MgH2起到了协同改改性作用；在这两种物质作用下,LiBH4-Ce2Mg17氢化物复合体系的放氢热力学和动力学性能同时得到改善；一方面,CeH2.51和MgH2降低了LiBH4的结构稳定性,致使LiBH4在较低地温度下即可分解放氢；另一方面,CeH2.51和MgH2降低了分解反应的表观活化能,提高了放氢速率。初始真空状态放氢,该体系的可逆储氢容量有明显的衰退,其主要原因是所形成的非晶B较难在450℃、8MPa条件下吸氢形成LiBH4.对放氢背压的影响研究发现,复合体系在0.4MPa初始背压下的放氢产物为CeH2.29、LiH、MgB2和部分非晶B；初始背压明显地提高了MgB2等可逆储氢相的产量。MgB2等可逆储氢相进一步改善了吸氢条件,在360℃下复合体系的再吸氢量可达6.44wt%,并且前三次的循环放氢容量无明显衰退。