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相变材料（Phase change materials,PCMs）作为一种优良的功能性储能材料,可在凝固态到熔融态的相变过程中可逆地储存热能并释放大量潜热。由于其储能容量大、储能密度高、相变温度恒定、经济效益高等优点,且能很好地满足能源供求在时空上相匹配的要求,在可再生能源的开发和高效使用方面展现出巨大的潜力。开发具有高光热转换效率及存储性能的复合相变材料对于可再生能源的开发和高效利用具有重要的意义。由于固-液有机相变材料其具有储能密度高、相变过程中过冷度低、体积变化小等优点,其在能量的转化与储存领域受到了越来越多的关注。然而,由于其在实际应用过程中存在热导率低、易泄露、应用功能单一等缺点,极大的限制了其在能量转换与储存中的实际应用。针对以上存在的问题,本论文提出以不同的方法构筑多孔碳材料封装固-液有机相变材料的思路,通过对多孔碳材料的,不仅有效缓解了相变材料的泄露问题,同时碳基复合相变材料的综合性能也得到了有效的提高,这为多孔碳基复合相变材料的设计和制备及其在热能存储和太阳能的转换和存储领域的应用提供了实验数据和研究思路。本文主要研究内容包括:（1）首先,采用阳极氧化铝膜（AAOM）作为牺牲模板,聚吡咯和沥青为碳源,再经过高温碳化和酸洗处理,制备了具有丰富正列纳米孔道网络结构的聚吡咯碳膜（C-PPM）和沥青碳膜（C-AM）。制备的碳膜具有丰富的孔隙率、良好的表面性能以及很强的光吸收能力。再以高储能密度的十六胺（HDA）和十七胺（AHD）作为相变材料,在熔融状态下借助毛细管效应和表面张力作用将其浸渍到C-PPM和C-AM的正列纳米孔道中,相变材料得到了有效的封装,制备了几种碳基复合相变材料。结果表明,碳基复合相变材料具有增强的热导率,分别为0.525 W m-1K-1、0.355 W m-1 K-1、0.408 W m-1 K-1和0.291 W m-1 K-1。与纯PCMs相比,复合相变材料的热导率分别是其热导率的357.1%、241.5%、203.0%和144.8%。另外,复合相变材料还表现出高达93.8%的光热转换效率。碳基复合相变材料优异的综合性能使其在太阳能收集、转换和存储领域中展现出很大的应用潜力。（2）然后,通过Sonogashira-Hagihara交叉偶联反应制备了共轭微孔聚合物/膨胀石墨烯（EG）气凝胶（CMPEs）,经过高温碳化处理后获得了共轭微孔聚合物/膨胀石墨烯碳气凝胶（CMPECAs）。然后均匀喷涂聚吡咯（PPy）,制备了聚吡咯涂层共轭微孔聚合物/膨胀石墨烯碳气凝胶（PCMPECAs）载体材料。以高储能密度1-十六胺（HDA）为有机相变材料,在真空状态下通过熔融浸渍法将其浸渍到PCMPECAs的孔道中以实现HDA的高效封装,制备了三种形状稳定的复合相变材料。引入膨胀石墨烯（EG）和聚吡咯的目的是进一步提高复合相变材料的光热性能和热导率。研究结果表明,经过研究得知PCMPECAs/HDA复合材料在25℃时的热导率分别为0.342 W m-1 K-1、0.344 W m-1 K-1、0.327 W m-1 K-1,分别是HDA的232.7%、234.0%和222.4%。复合相变材料也具有良好的形状稳定性能,在90℃时也不发生泄露。更重要的是,PCMPECAs/HDA复合材料在100 m W/cm~2时也具有很高的光热转换效率,其中HDA/PCMPECA-1为93.5%,HDA/PCMPECA-2为90.3%,HDA/PCMPECA-3为89.5%。并且经过300次加热和冷却循环后,PCMPECAs/HDA仍具有很高的潜热。同时,复合相变材料还在低电压下表现出优异的电热效应。这为PCMPECAs/HDA应用于高效太阳能的转换和存储领域提供了丰富的理论依据。