相变储能材料，利用材料物相态转变过程中的潜热来储存或者释放能量，常被用作潜热储热系统中的储热材料，具有相变潜热大，反应过程温度恒定等优点。但大多数相变材料本身热导率低，传热效率不高，且在相转变过程中容易发生泄露，开发一种稳定且高导热的相变材料成为当下热点。本文使用十六烷作为一种有机相变储热材料，采用熔融共混法一步成型了十六烷质量分数分别为60 wt%、70 wt%、80wt%的十六烷/高密度聚乙烯复合材料，并引入高导热的石墨烯来提升十六烷/高密度聚乙烯的复合材料的热导率。通过简单的熔融共混法一步成型制备出不同石墨烯质量分数的石墨烯/十六烷/高密度聚乙烯有机相变储能材料，对其微观形貌、晶型结构、化学结构进行了表征，并使用差式扫描量热法分析了复合相变材料储热能力的大小，以及热循环前后储热能力的变化，使用热重法分析了复合相变材料热稳定性。制备出的复合相变材料结构稳定，储能密度高，可用于建筑材料热管理以及工业余热回收。结果表明：
　　（1）十六烷含量为60 wt%、70wt%、80wt%十六烷/高密度聚乙烯复合材料的实际潜热分别为134.8J/g、160.7J/g、165.2J/g，获得的实际潜热比理论计算值要小，是因为在制备过程中，会有部分十六烷残留在样品表面，80wt%十六烷/高密度聚乙烯复合材料的实际潜热比理论潜热减少了11%，表明高密度聚乙烯对十六烷的包覆能力有限，热重结果显示，在低于100℃时，所有十六烷/高密度聚乙烯复合物质量损失都小于3%，表明制备出十六烷/高密度聚乙烯在工作温度范围内具有良好的稳定性。
　　（2）添加的石墨烯对相变材料的熔融、凝固温度无影响。但随着石墨烯含量的增加会引起相变焓值的降低。当添加0.5wt%时，相变潜热值为147.5J/g，相变焓值下降了5.6%，随着石墨烯含量的增加，复合物的相变潜热在进一步降低，石墨烯添加量为1wt%、1.5wt%时，相变材料的融化焓相比未添加石墨烯时分别减少6.9%、7.1%。因此，高导热的石墨烯也不是添加的越多越好，在提升复合储能材料的同时，还应该兼顾能量密度。
　　（3）热重分析结果表明，石墨烯/十六烷/高密度聚乙烯三元复合物在100℃以内均不发生分解，在使用温度内具有优良的热稳定性。热循环结果表明，经过50次热循环之后，与热循环前的相变材料储热和释放行为基本一致。具有良好的可重复性和热可靠性。
　　（4）泄露率结果表明，石墨烯含量为0wt%、0.5wt%、1wt%、1.5wt%时，最终泄漏率分别为2.21%、1.83%、1.72%、1.46%，所有样品最终泄漏率不超过2.5%，使用高密度聚乙烯进行封装十六烷相变材料在实际使用中储热性能稳定，在多次加热-凝固后仍能发挥优异的储热性能。
　　（5）当石墨烯含量增加到1.5%时，石墨烯/十六烷/HDPE复合材料的最大导热系数达到0.67 W/m·K，相比于未添加石墨烯的复合相变材料0.214 W/m·K，是原样热导率的314%，加快了十六烷复合相变材料吸热以及放热的速率。