传统有机相变材料存在的熔融易泄露和导热性能差两大固有缺陷,是限制其发展应用的重大障碍。碳气凝胶能够有效实现有机相变材料的封装,同时也能为其提供三维的导热网络,因而受到了广泛的关注和研究,但现有碳气凝胶也存在合成制备工艺复杂、结构缺陷多、机械性能差等缺点。因此,本文通过分子结构设计,借助高分子材料的结构优势,组装获得了新型高分子杂化碳气凝胶,并以碳气凝胶为封装基体和导热增强网络,对有机相变材料封装定型,制备出了高性能的复合相变材料,为解决有机相变材料实际应用所面临的问题提供了新方法和设计思路。具体研究内容如下:（1）聚酰亚胺（PI）/瓜尔胶（GG）杂化碳气凝胶复合相变材料的组装设计与性能研究:本研究以PI作为设计组装杂化碳气凝胶的硬质碳源,在含有较长柔性链的天然生物质GG的协同下制备了结构规则、机械稳定性的PI/GG杂化碳气凝胶,并以其为封装基体和导热增强网络对聚乙二醇6000（PEG-6000）封装定型。复合相变材料对相变介质的有效吸附量高达95 wt%,相变潜热可达178.5 J/g,热导率提高至0.71 W/m·K,并展现出了优异的循环稳定性和防泄漏性能。（2）瓜尔胶（GG）/磷酸氢二铵杂化碳气凝胶复合相变材料的组装设计与性能研究:为了降低生产成本和提高气凝胶机械性能,本研究利用绿色工艺,仅以生物质GG和磷酸氢二铵为原料,制备了结构规整、超弹、超轻、可压缩的新型杂化碳气凝胶。该杂化碳气凝胶密度仅为0.458 g/cm3,在0.055MPa的应力下就可以产生95%的形变,在50%的压缩比下反复压缩十次依旧能够保留原有高度的88.1%。以此碳气凝胶为封装基体附载PEG-6000,制备的复合相变材料表现出了优异的储热性能和热循环性能,同时还具有优异的防泄漏性能。（3）瓜尔胶（GG）/氧化石墨烯（GO）/六方氮化硼（h-BN）杂化碳气凝胶复合相变材料的组装设计与性能研究:为了提高碳气凝胶的结构稳定性和导热性能,本研究利用GG和GO协同复合,获得结构稳定规整的碳气凝胶,进一步通过高导热h-BN的掺杂强化,制备了机械性能和导热性能优异的GG/GO/h-BN三元杂化碳气凝胶,并与硬脂酸（SA）-正癸酸（CA）二元有机共晶相变材料复合,制备了新型二元有机复合相变材料。其相变潜热可达178.5 J/g,经过100次热循环后几乎未发生变化,其导热系数提高到了0.63W/m·K,是SA-CA二元有机共晶相变材料的近三倍。