相变储热技术具有传热稳定、结构紧凑、存储能量密度大、成本低廉等众多优点,被广泛应用于食品保鲜、锂离子电池热管理、建筑节能等领域。对于锂离子电池而言,高倍率充放电时产生的巨大热量已经成为了限制其发展的主要因素,因此研发适宜的热管理系统,使电池的工作温度保持在最佳范围内变得势在必行。本文选择相变温度适宜、相变潜热大、热循环性好、成本低的石腊（PA）/膨胀石墨（EG）作为研究对象,基于循环稳定性不下降前提下进一步提升相变材料的导热性为目的,探讨了膨胀石墨制备条件优化、铜和石墨烯导热增强材料复合对所制材料结构与性能的影响,优化了复合相变材料组成,选取了储热性能与成本最佳的一种复合相变材料对单体20 Ah磷酸铁锂型动力电池的控温效果进行了评测。本文主要研究内容及结论如下:1.以制备孔隙结构优良、石蜡（PA）泄露量小、导热性好的改性膨胀石墨（MEG）为目的,对商品可膨胀石墨粉进行了化学氧化改性处理,优化了商品可膨胀石墨粉化学氧化条件和膨胀温度。结果表明,相比于未经化学氧化处理膨胀石墨（EG）而言,由优化条件所制改性膨胀石墨（MEG）组成的80%PA-20%MEG复合相变材料性能得到提升。其相变潜热为203.9 J/g,热循环50次后相变潜热保持率达到99.89%;导热系数为4.089 W/（m·K）,比80%PA-20%EG提高了23.2%。微观孔结构分析显示,商品可膨胀石墨粉经过化学氧化处理后,所制MEG的孔隙更多,总孔体积和总孔面积分别比EG提高了18.4%和16.4%,增大了与PA的接触面积,从而减少了复合相变材料的PA泄漏量,并提高了导热率。2.以PA作为相变储热主体材料,MEG作为导热主体材料与支撑材料,化学镀铜膨胀石墨（CPMEG）作为导热强化材料,制备了PA/MEG/Cu复合相变材料,研究了CPMEG替代部分MEG对复合材料相变潜热、热循环稳定性、热导率的影响。结果表明,所制备80%PA-14%MEG-6%CPMEG复合相变材料的铜含量虽然很低（0.768%）,但与80%PA-20%MEG复合相变材料相比,在相变潜热和热循环稳定性无损的情况下可显著提升导热性能,导热系数由石蜡的13.6倍提高至17.8倍。3.以PA作为相变储热主体材料,MEG作为主导热支撑材料,石墨烯气凝胶（GA）作为导热强化材料,制备了PA/MEG/GA复合相变材料,研究了GA替代部分MEG对复合相变材料结构及储热性能的影响。结果显示,利用水热法和冷冻干燥技术相结合所制备石墨烯气凝胶（GA）具备良好的三维多孔网状结构。所制备80%PA-17%MEG-3%GA复合相变材料的石墨烯含量虽然不高,但其循环稳定性出色、导热性能良好。与80%PA-20%MEG复合相变材料相比,该材料在相变潜热和热循环稳定性无损的情况下将导热系数提高了30.5%,达到了5.336 W/（m·K）。4.选取成本低、储热性能优的80%PA-14%MEG-6%CPMEG复合相变材料对单体20 Ah磷酸铁锂型动力电池的控温效果进行了评测,并与裸电池、80%PA-20%MEG复合相变材料包夹冷却电池进行了对比。结果显示,80%PA-14%MEG-6%CPMEG复合相变材料的散热能力最佳。在环境温度40℃和2 C倍率充放电条件下,裸电池顶部（近极耳）处的温升达13.2～13.5℃,电池顶部和底部的温差达到4.9℃;而采用80%PA-14%MEG-6%CPMEG复合相变材料包夹冷却的电池近极耳处的温升减少至4.8～5.8℃,且电池顶部和底部的温差也减小至2℃,控温效果理想。