Mg基储氢材料因其储氢量高和价格低而被认为是最具应用前景的储氢材料之一。但是,由于反应温度高和动力学性能差限制了它的实际应用。本文以三种改性碳球为添加剂,通过氢化燃烧和球磨法制备了多种MgH₂与改性碳的复合材料,并研究了他们的储氢性能,同时进一步探究了其反应机理。通过水热法合成了N掺杂的碳球（NCS）,并且成功制备了MgH₂–NCS复合材料。该碳球的加入使MgH₂的初始放氢温度降低了23 K,放氢活化能降低了20.3 kJ/mol。在473 K、3 MPa的氢压下,该复合材料可以达到4.2 wt.%的吸氢量。分析表明,NCS对于复合体系起到很好的分散作用,提高了复合材料的储氢性能。通过化学还原法制备了负载镍纳米粒子的碳球（Ni@NCS）,与Mg复合制备了MgH₂–Ni@NCS复合材料。研究结果显示,MgH₂–Ni@NCS复合材料有较高的储氢容量和较快的吸放氢速率。在623 K下,该复合材料可以释放4.3 wt.%的氢气,在3MPa下吸收5.7 wt.%的氢气。甚至在373 K的温度下,MgH₂–Ni@NCS复合材料仍然可以达到4.2 wt.%的吸氢容量。储氢性能的提高归因于原位生成的Mg₂NiH₄诱导了MgH₂的放氢反应,同时碳材料有效阻止了MgH₂在吸放氢过程中的团聚。通过化学还原法制备了负载铁镍纳米粒子的碳球（FeNi₃@NCS）。MgH₂–FeNi₃@NCS复合材料的初始放氢温度比纯MgH₂降低了79 K,活化能降低了65.5 kJ/mol。而且经历多次循环后,其吸放氢容量以及速率基本保持不变。碳材料的分散作用和原位生成的Mg₂NiH₄和单质铁Fe共同提高了MgH₂的吸放氢性能。