伴随着科技的进步和人们生活水平的日益提高,人们对相变储能材料的应用需求也逐渐增加。其中有机相变储能材料作为一种固—液相变储能材料因其具有相变过程中不过冷,没有相分离(析出)的特点已经成为了研究热点。目前有机固—液相变储能材料存在两个技术难题:热导率低和稳定性差。为了解决上述问题,本文采用定向冷冻干燥的方法制备出具有高度定向性、各向异性、三维多孔的石墨烯海绵宏观体,之后采用真空浸渍的方法,将石蜡灌注到石墨烯海绵中,从而制备出复合相变储能材料。在材料制备过程中,由于石墨烯引入量的不同,整个复合体系呈现出不同的性质。少量石墨烯的引入在提升热导率的同时,由于石墨烯片与石蜡复合后大量界面的产生导致整个体系的相变潜热得到提高,是一种高相变热复合相变储能材料;大量石墨烯的引入使整个复合体系中相变材料(石蜡)的含量降低,从而导致整个复合体系相变潜热降低,但是热导率有了大量提高,是一种牺牲相变潜热换取高热导率的高热导率复合相变储能材料。具体研究成果如下:对于高相变热复合相变储能材料而言,电导率和热导率的测量结果说明此种材料改善了石蜡绝缘的特点,具有电—热转换的能力,热导率最高可达石蜡的3倍。差示扫描量热(DSC)分析表明,该材料的相变温度与纯石蜡基本相同,熔化潜热和凝固潜热最高与纯石蜡相比分别提升了10%和21%。热重(TG)分析表明了该材料在240℃以下具有较好的热稳定性。对样品进行100次热循环试验,内部的化学结构和相变温度没有明显的变化,熔化潜热和凝固潜热分别降低了9%和13%,但仍比纯石蜡高。这表明本实验制备的高相变热复合相变储能材料具有较好的循环稳定性。对于高热导率复合相变储能材料而言,此种复合相变储能材料的热导率最高可达石蜡的126倍,材料对热具有很快的响应速度。样品DSC分析表明,该材料的相变温度与纯石蜡基本相同,相变潜热随着复合材料中石蜡含量的降低而降低。TG试验表明该复合相变储能材料在270℃以下具有较好的热稳定性。对样品进行100次热循环试验,内部的化学结构和相变温度没有变化,熔化潜热和凝固潜热仅降低了2%。这说明本实验制备的高热导率复合相变储能材料具有优秀的循环稳定性。