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安全、高效和经济的氢储存被认为是氢能规模化应用的瓶颈,因此研发新型的高容量储氢材料具有重要的学术意义和实际应用价值。近年来,LiBH4作为一种高容量轻金属配位氢化物储氢材料备受关注,但其较高的吸放氢操作温度和较差的吸放氢动力学性能阻碍了其实用化进程。本文在详细综述LiBH4储氢材料研究进展的基础上,研究了LiBH4的放氢过程和动力学性能,揭示了Mg和MgF2添加对其吸放氢性能的影响；系统研究了原位生成LaH3和MgH2的协同作用对LiBH4可逆吸放氢性能的影响规律及其机理；考察了MgH2添加对6LiBH4-CaH2复合体系吸放氢热力学和动力学的影响,并通过Ti（OEt）4催化剂添加,显著改善该复合体系的储氢性能,揭示了其催化作用机理,为进一步改善LiBH4的储氢性能奠定基础。LiBH4的热分解过程为完全的放氢反应,在600℃的条件下,其放氢量可达9.7wt%,相当于2.1molH原子,产物是Li2B12H12和LiH。球磨不会影响LiBH4的放氢过程,仅略微降低其放氢温度。球磨前后LiBH4放氢反应的表观活化能分别为179和148kJ/mol,放氢反应是一个扩散控制的过程,放氢产物的长大机制为有限长度的沉淀物生长,这与LiBH4熔化后放氢的事实相符合。进一步研究发现,添加Mg和MgF2均能降低LiBH4的放氢操作温度。LiBH4-0.5Mg样品的分解过程主要是LiBH4与Mg发生反应生成LiH和MgB2；而LiBH4-0.5MgF2样品主要放氢过程是LiBH4的自分解反应,同时伴随有部分MgF2与LiBH4和其分解产物LiH的反应。LiBH4-0.5Mg样品放氢反应的表观活化能仅较原始样品降低了11kJ/mol,说明其放氢温度的降低主要是由于Mg与LiBH4反应导致了热力学稳定性的降低所致。但LiBH4-0.5Mg样品在400℃、100bar氢压条件下,24h内仅能吸收6.2wt%的氢,吸放氢动力学性能有待于进一步提高。为了改善LiBH4的吸放氢性能,在40bar氢压条件下球磨制备了LiBH4-xLa2Mg17复合体系。结果发现,La2Mg17合金与LiBH4在氢压球磨过程中生成原位的MgH2和LaH3可显著改善LiBH4的吸放氢性能。其中,添加0.083molLa2Mg17的样品表现出最好的综合储氢性能,在低于400℃的条件下可以实现-6.8wt%的可逆储氢容量。样品的放氢反应分为两个阶段,第一步为球磨过程生成的MgH2的自分解,第二步为Mg催化LiBH4与LaH3反应生成LaB6和LiH。两步放氢反应的焓变分别为70.8±4.4和40.2±62.0kJ/mol-H2,表观活化能分别为122和129kJ/mol,均低于原始样品。原位生成的MgH2和LaH3表现出协同作用效果显著改善LiBH4吸放氢反应热力学和动力学性能,因而明显降低吸放氢反应的操作温度。MgH2的添加可显著改善6LiBH4-CaH2体系的储氢性能。其中,添加3molMgH2的样品具有较优的综合储氢性能,可在400℃、100bar氢压条件下两步反应实现-8wt%的可逆储氢容量,明显优于6LiBH4-CaH2和LiBH4样品。放氢反应过程首先是MgH2分解生成Mg,随后LiBH4与CaHH2反应生成CaB6和LiH,放氢温度相比于6LiBH4-CaH2样品降低了-160℃。JMA拟合表明放氢反应是一个扩散控制的过程,第一步反应生成的Mg成为第二步反应产物的形核核心,降低了反应能垒并加速产物的形核与长大,因而明显降低了放氢反应的操作温度并改善了样品的储氢动力学性能。催化剂Ti（OEt）4的添加可有效改善了6LiBH4-CaH2-3MgH2样品的吸放氢性能。其中,6LiBH4-CaH2-3MgH2-0.15Ti（OEt）4样品的起始放氢温度由290℃降至180℃,可逆储氢容量在6.8wt%左右。Ti（OEt）4的添加致使放氢的同时生成不可逆的副产物TiO2和MgO以及气体B2H6和C2H6,因而降低了体系的可逆储氢容量。两步放氢反应的表观活化能分别降低25%和20%。400℃、100bar氢压条件下的氢化速率是原始样品的2倍,二次放氢温度仍低于未添加Ti（OEt）4样品的首次放氢。