MgH₂由于具有储氢容量高、可逆性好、储量丰富和环境友好等特点被公认是最具潜力的固态储氢材料之一,但是其存在吸放氢温度过高、吸放氢动力学性能差等问题,限制了其实际应用。针对以上问题,本文在综述国内外镁基储氢材料研究进展的基础上,确定添加催化剂改善其储氢性能的研究方案。运用球磨和催化的方法对MgH₂进行改性,系统研究了CeB₆/CeF₃@CNTs、CeF₃@Gn和MnO₂催化剂的制备以及对MgH₂储氢性能的作用与机理。以CeCl₃6H₂O、NaBH₄和Mg为原料,采用化学法合成了CeB₆催化剂,通过球磨法制备了CeB₆/CeF₃@CNTs复合催化剂,对MgH₂储氢性能改性研究表明:MgH₂+CeF₃@CNTs初始放氢温度和峰值放氢温度均最低,且其放氢动力学性能也最优。未改性的MgH₂在270℃下,36min内仅能放氢0.2wt%;MgH₂+CeB₆@CNTs样品放氢速率得到显著改善,相同条件下放氢量为3.64wt%;而MgH₂+CeF₃@CNTs放氢速率最快,相同条件下可以放氢量达到6.04wt%。对CeF₃@Gn催化MgH₂体系的微观结构和储氢性能研究表明:CeF₃@Gn协同催化可以显著降低MgH₂的热稳定性,改善其热力学性能和吸放氢动力学性能。在275℃时,MgH₂+CeF₃@Gn在45 min内放氢量为6.35wt%,在150℃,3MPa条件下,MgH₂+CeF₃@Gn在50s内吸氢量为5.71wt%。SEM、XRD等分析表明,CeF₃@Gn协同催化作用使得制样过程中Mg氢化程度高,颗粒尺寸小,为H原子扩散提供快速通道,并且F元素电负性较大,可提高储氢材料表面H₂的解离和复合速率,除此之外,副产物CeH_2-3和MgF₂的生成为H原子提供催化活性中心,降低H原子扩散能垒,从而有效改善MgH₂的储氢性能。以（NH₄）₂S₂O₈和MnSO₄?H₂O为原料,合成了纳米MnO₂催化剂,研究了纳米MnO₂添加与湿法球磨对MgH₂的微观结构和储氢性能的影响。研究结果表明:添加MnO₂和湿法球磨均能有效降低MgH₂的放氢温度,同时提高其吸放氢动力学性能,其在270℃时,10 min内放氢量达到5.98wt%,在150℃,3MPa条件下,30 s内吸氢量就可高达5.6wt%。这是由于MnO₂作为催化剂有利于降低储氢材料颗粒表面H离子结合形成H₂的反应势垒,从而改善镁基储氢材料的放氢动力学性能,并且由于Mn元素存在多价态,在发生反应的过程由于价态变化引起“电子效应”,从而改善MgH₂的储氢性能。