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通过相变热储能技术,将多余的、间歇性或者不稳定的热能储存起来,在特定的需求时间段通过相变放热加以利用,从而达到提高能源利用率的目的,解决能源供应/需求不匹配的问题,同时还能减少对环境的不利影响。利用相变材料实现潜热存储是最有效的储能技术之一,因为它具有高储能密度,等温特性以及储热和释热转变过程温差小等优点,可以用作计算机、电机、太阳能发电厂的热管理以及电子设备热保护的受控蓄热候选材料。聚乙二醇(PEG)作为相变储能材料具备很多理想的优点:较高的相变焓、良好的化学稳定性、合适的相变温度、无腐蚀性、无污染等,然而,液相在熔融温度以上的泄漏和导热性差是PEG的主要缺点,导致PEG相变材料的应用受到极大限制。本文采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),制得的GO具有非常高的比表面积和高导热性,其表面富有许多含氧官能团。再采用溶液共混的方法制备PEG/GO复合相变储能材料,对其进行一系列表征。FTIR和XRD结果表明PEG与GO之间是靠氢键和范德华力复合在一起的,不存在化学反应;SEM结果说明PEG与GO能够均匀的复合在一起,相容性良好,且当GO含量达到85%时,PEG/GO复合相变材料能有效的防止泄漏,达到固-固相变;GO的加入在一定程度上抑制了PEG的结晶度,导致相变焓降低,但PEG的结晶形态是比较完整的;当GO含量为15%时,复合材料的导热率提高了近6倍。针对PEG/GO复合相变材料的相变焓有所降低的现象,对GO进行PEG接枝改性,以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)作为GO和PEG之间的桥梁,将PEG接枝到GO上,得到接枝产物PEG-g-GO,并将PEG-g-GO与PEG实行同样的复合反应制备PEG/PEG-g-GO复合相变材料。同时以85%PEG含量的复合材料为例,TG和XRD等表征证明了在接枝过程中PEG被成功的接枝到了GO上,接枝的PEG不具备结晶能力;XRD和DSC分析表明改性后的PEG-g-GO对复合的PEG结晶和储热的抑制作用减弱,复合相变材料的相变焓能保留的比较完整;PEG-g-GO的加入提高了复合材料的导热性。配置不同比例的GO/PEG-g-GO混合物,并以PEG质量百分比为85%与混合物制备PEG/PEG-g-GO/GO复合相变材料,探讨GO和PEG-g-GO对PEG相变材料的共同作用,结果表明当PEG-g-GO含量为15%时(占PEG-g-GO/GO混合物的比例),PEG/PEG-g-GO/GO复合相变材料相变焓基本与理论相变焓一致,保持的比较好的相变储能能力,同时不存在泄漏问题。以PEG含量为85%、PEG-g-GO含量为15%(占PEG-g-GO/GO混合物的比例)的PEG/PEG-g-GO/GO(简称PEGO)为填料,制备了一系列PVDF/PEGO介电复合薄膜,研究了该薄膜的结构、介电性能以及相变性能。复合薄膜的介电常数随PEGO含量的增加而增加,且当温度为PEGO熔融温度以上时,这种增加更为明显,在渗流阈值附近(PEGO含量为16%)时,100 Hz条件下,当温度由20°C升至70°C时,复合材料的介电常数从16.6升至32.6,增加了一倍,说明PVDF/PEGO复合材料具有介电开关性能。PEGO在复合材料中仍具有相变能力,因此PVDF/PEGO复合材料具有一定的调节温度的能力。