随着船舶柴油机烟气废热回收以及太阳能光热利用等中高温领域（＞100℃）储热需求的日益增长,基于相变材料的储热技术受到国内外学者的广泛重视。金属相变材料具有较宽的相变温度范围,单位体积的潜热值较大（如锡的体积蓄热密度是石蜡的2.4倍）,将金属微胶囊化封装后用于中高温领域蓄热极具应用前景。然而,金属在储热过程中会发生热膨胀,且相变时的体积变化容易导致金属相变微胶囊破碎。此外,金属相变过程中一般存在较大的过冷度。而且将金属微胶囊化封装后,由于尺寸效应,过冷度会进一步增大,严重制约了金属相变微胶囊产业化应用。本文创新性提出“双层包覆,牺牲内层”法制备具有热胀空腔的金属相变微胶囊,解决目前因金属热膨胀导致的微胶囊易破碎的问题。在此基础上,通过在金属相变微胶囊中掺杂成核剂调控其过冷度,优化金属相变微胶囊性能。首先,针对中高温领域应用背景,选择金属锡（Sn,熔点232℃）作为微胶囊芯材,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为牺牲层,制备Sn/PMMA微胶囊。考察不同实验参数对PMMA层的影响,得出最佳制备条件:以过硫酸铵作为引发剂,添加量为壁材的1.5%,芯壁比1:0.8,溶液反应温度为50℃。其次,以Sn/PMMA微胶囊作为芯材,硅酸四乙酯（TEOS）作为壁材,氨水作为催化剂,在超声作用下制备得到双层包覆的锡相变微胶囊。然后对微胶囊进行热处理（400℃）后得到具有热胀空腔的锡相变微胶囊,最后用3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）密封微胶囊表面的气孔。SEM-EDS表明微胶囊具有较为规整的形貌,且展示了热胀空腔;通过DSC测试了微胶囊的潜热,约57.34 J/g;通过热响应实验测试了微胶囊传热性能,发现微胶囊具有良好的传热性能,且热胀空腔对微胶囊传热性能几乎无影响;通过热循环实验测试了微胶囊循环寿命,结果表明,微胶囊在200次热循环后,仍能保持完整的核-壳结构,未观察到破碎现象。最后,针对锡相变微胶囊的过冷特性,采用纳米铁和纳米铜作为成核剂调控其过冷度。实验结果表明,纳米铁对抑制锡微胶囊的过冷有较好的效果。DSC测试表明,掺杂1.4%纳米铁可以使锡微胶囊的过冷度降低约24%。同时研究了不同壁材对微胶囊过冷度的影响,发现碳酸钙壁材能够诱导锡发生异质成核,有利于降低锡微胶囊过冷度。