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LiBH4配位氢化物拥有很高的氢含量(18.5 wt.%,121 kg-H2/m3),是一种潜在的高容量储氢材料,但由于它的热力学性质稳定、放氢动力学缓慢以及吸放氢循环可逆性较差,因而限制了它的实际应用。本文在综述国内外LiBH4储氢材料研究进展的基础上,选择2LiBH4-MgH2体系作为研究对象,详细地研究了不同放氢条件下2LiBH4-MgH2体系的放氢路径与MgB2产物的形成机理,系统地考察了不同氟化物添加剂对2LiBH4-MgH2体系储氢性能的影响规律及其催化改性机理。对2LiBH4-MgH2体系放氢路径与MgB2形成机理的研究表明2LiBH4-MgH2体系存在两种不同的放氢路径DPL (Dehydrogenation pathway under low-pressure)和DPH (Dehydrogenation pathway under high-pressure)。当在较低的初始氢背压下放氢(DPL)时,LiBH4和MgH2会独自发生分解,生成LiH、B、Mg和H2,没有MgB2生成；而在较高的初始氢背压下放氢(DPH)时,LiBH4的自行分解受到抑制,MgH2会先行分解放氢,其分解生成的Mg再与LiBH4反应生成MgB2. LiH和H2。在一定放氢反应温度下,随着初始氢背压的逐渐增大,2LiBH4-MgH2体系放氢产物中的单质Mg含量减少,MgB2生成量增多；但是过高的初始氢背压又会抑制MgH2的分解。在一定初始氢背压下,升高放氢温度能加快MgB2的生成,但过高的放氢温度会促使LiBH4发生独自分解。实验结果表明,在0.4 MPa初始氢背压和450℃放氢时,能够较好地抑制LiBH4的自行分解,促使2LiBH4-MgH2体系按DPH路径分解放氢,同时具有较好的动力学性能。经过分析认为,MgB2的生成过程是一个形核-长大的过程。通过研究不同氟化物添加剂(NbF5、TiF3、LaF3、CeF3、FeF3)对2LiBH4-MgH2体系放氢性能和微观结构的影响后发现：掺加5 mo1%氟化物添加剂(NbF5、TiF3. LaF3、CeF3、FeF3)可以不同程度地降低2LiBH4-MgH2的放氢反应温度,其中NbF5的催化改性效果最为突出,不仅显著地降低了体系的放氢反应温度,还大大提高了放氢速率。在DPL途径下,掺加5 mol%NbF5的2LiBH4-MgH2体系的两步放氢反应温度分别比未掺杂时降低了30℃和58℃；在DPH途径下,掺加5 mol% NbF5的2LiBH4-MgH2体系的放氢反应比未掺杂时至少可以提前50℃完成,并且NbF5的掺加可以极大地缩短放氢曲线上的孕育平台期。此外,随着NbF5掺加量的增加,2LiBH4-MgH2放氢起始温度和终止温度都随之降低,放氢动力学随之加快,但体系最终的放氢量随着NbF5掺加量的增加有明显的降低趋势。结构分析表明,NbF5掺加量越多,放氢产物中生成的LiF含量也就越多,MgB2含量减少,而Mg含量增多。通过Kissinger方程计算得到,在DPL途径下2LiBH4-MgH2+5 mol%NbF5的两步放氢反应的活化能相应为100.3 kJ-mol-1和127.5 kJ-mol-1,比单纯2LiBH4-MgH2体系分别降低了80.3 kJ-mol-1和29.2 kJ-moL-1.综合考虑吸放氢反应动力学和吸放氢量,掺加5 mol% NbF5的2LiBH4-MgH2体系表现出了最佳的吸放氢性能。对掺加5 mol% NbF5的2LiBH4-MgH2体系的吸放氢循环性能及其催化改性机理的研究表明：2LiBH4-MgH2+5 mol% NbF5表现出了良好的氢容量保持能力和吸放氢循环稳定性。在400℃、0.4 MPa初始氢背压下放氢反应能够完全按着DPH途径进行,2.5-3.5 h内放氢反应能基本完成,放氢后Mg元素和B元素能够完全生成MgB2。放氢产物在400℃、7 MPa氢压下能够快速吸氢,10 min左右即可吸氢饱和,并能完全生成LiBH4和MgH2。在20次吸放氢循环测试过程中,吸、放氢量基本维持在8-9wt%和8.5-9.5wt%之间,没有明显降低趋势。研究表明,之所以NbF5对2LiBH4-MgH2体系有很好的催化效果,是因为NbF5既能催化MgH2的分解,又能与LiBH4发生反应生成细小的NbB2,来催化LiBH4与Mg生成MgB2的放氢反应。