随着全球变暖和能源危机愈演愈烈,对太阳能的开发利用和提高能量利用率迅速成为了热点研究方向,而全光谱利用及存储低品位太阳辐射能量是目前最有前景的解决方案。其中一种具体方法便是先将光能转化为热能,再通过热储能材料将热能存储起来。相变材料作为热储能材料之一拥有较好的热学特性,其在余热利用、太阳能和建筑等领域有着巨大应用潜力。然而,光能由于受到地区和气候的影响,往往不能持续而稳定地输出热能。从实际应用角度出发,就提出了采用电能作为辅助能源来使热能可以持续而稳定输出的办法。这就要求复合材料不单需要具有光热转化能力,还需要具备电热转化能力。除此之外,相变材料自身也存在容易泄露、导热率低等问题。为了解决上述问题,本文介绍了一种制备定形性能好、导热率高、热存储能力强、具有良好电热、光热转换性能的碳气凝胶基复合相变材料。具体研究内容如下:（1）以羧甲基纤维素钠（Carboxymethylcellulose sodium,CMC）为原料,柠檬酸（Citric acid,CA）为交联剂来制备羧甲基纤维素水凝胶,通过冷冻干燥的方式得到羧甲基纤维素基干凝胶。利用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和万能试验机对经过化学交联及冷冻干燥后得到的羧甲基纤维素干凝胶的微观形貌、化学组成和力学性能进行了测试与分析。结果显示,交联剂比例为15wt%的干凝胶表现出了最佳的强度。之后,将制备得到的干凝胶进行高温碳化处理即可得到羧甲基纤维素干凝胶转化的碳气凝胶（Carboxymethylcellulose sodium-derived carbon aerogel,CCA）。并利用SEM、拉曼光谱分析仪和比表面积测试对其形貌、成分、结构和比表面积等进行了系统表征。综合各项测试结果,确定了交联剂比例的最优选择为15 wt%以及最佳的热处理温度为1000℃。首先,该样品拥有较好的石墨化程度（拉曼光谱的ID/IG峰值比为1.47）和更低的电阻（电阻仅为1.57Ω）,这就显示了该材料具有优异的导电能力。其次,该材料具有较多的大孔、介孔结构和很高的比表面积（960.705 m~2/g）,这就代表着其在复合材料中将占据更小的质量,从而保持整体更高的相变焓值。（2）通过真空浸渍法将聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）与碳气凝胶复合制备得到了碳气凝胶基复合相变材料（CCA/PEG）。通过SEM、FT-IR、差式扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）和原子力显微镜（AFM）对其形貌、成分、热学性能和微观力学性能进行了表征分析。通过泄漏实验与红外成像,验证了该复合材料具有良好的定形性能和较高的导热率。通过电热转化实验,在电压为1.4 V时,交联剂比例为15 wt%的CCA/PEG的电热转化效率最高可以达到55.6%。通过光热转化实验,不同交联剂比例的CCA/PEG均表现出了较高的光热转化能力,在1500 W/m~2模拟太阳光辐照下,经过20分钟即可使PEG完全相变并升温至70℃,而纯PEG相同条件下无法完成相变过程且仅升温至45℃。（3）为了进一步提高电热能量转化效率,将经过强酸处理的碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）作为高导热填料引入该体系。由于CNTs增加了复合材料内部高导热通道的数量和密度,CNTs掺杂比例为0.75 wt%的样品在1.9 V电压下电热能量转化效率达到最高的87.6%。