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随着科技的进步和工业水平的不断提高,能源消耗日益加重。随之而来的环境污染、温室效应等问题日益突出。在经济转型、能源发展的新时代,人们的环保理念及物质需求等方面逐步提升,优化能源结构,寻求绿色高效的新能源迫在眉睫。相变储热技术是利用相变材料在物态变化过程中吸/放热的特性进行热量的存储和释放的一种新技术,它能够解决热能供求、调配不协调等问题,缓解能源紧张的压力,是一种顺应时代发展需求、新型高效的绿色能源技术。结晶水合盐类相变材料是中低温相变材料中具有代表性的一类储热材料,它具有熔化潜热大、储能密度高、性能稳定、价格低廉,与有机类相变材料相比,具有较高的导热系数、不可燃等优点。本课题选用十二水硫酸铝铵（NH4Al（SO4）2·12H2O）为研究对象,该结晶水合盐相变材料的显著特点是熔化-结晶过程中不会发生相分离现象,储热性能较稳定,可以广泛应用于工业余热回收、工业农业用热、建筑墙体防火材料等领域,是极具开发和应用价值的一种相变储热材料。目前,关于NH4Al（SO4）2·12H2O相变材料的研究较少,一些应用基础问题未得到解决,阻碍了该相变材料应用和发展。本课题在实验的基础上结合应用要求,主要对NH4Al（SO4）2·12H2O导热性改善和过冷问题进行较深入的研究。本文首先测试了NH4Al（SO4）2·12H2O基本的储热性能。利用导热系数测试仪测得纯的NH4Al（SO4）2·12H2O的导热系数为0.599 W/m·k,通过加热-冷却循环实验测得纯的NH4Al（SO4）2·12H2O的相变储热时间为2573s,过冷度为42.7℃。采用差示扫描量热法（DSC）测试了其相变点为93.7℃,相变潜热为269.49 J/g,与文献报道一致。在此基础上,研究了不同物质对其导热率和过冷度的影响,确定了石墨烯微片和CaCl2·2H2O为其理想的导热增强剂和成核剂。通过扫描电子显微镜（SEM）、显微拉曼光谱分析仪对NH4Al（SO4）2·12H2O复合相变材料的微观形貌进行了分析,得知石墨烯微片和CaCl2·2H2O在NH4Al（SO4）2·12H2O基体中分散性良好。X射线衍射仪（XRD）测试表明,石墨烯微片和CaCl2·2H2O能够促进NH4Al（SO4）2·12H2O的异相成核,复合前后NH4Al（SO4）2·12H2O的晶体结构基本不变。三者之间只是简单的物理复合,对NH4Al（SO4）2·12H2O的相变过程不产生影响。经过多组加热-冷却循环实验,对比实验结果,最终确定NH4Al（SO4）2·12H2O+1 wt%CaCl2·2H2O+2.5 wt%石墨烯微片为最佳复合配方,导热效果最好,相变储热时间稳定在1892s左右,比纯的NH4Al（SO4）2·12H2O提高了26.4%。过冷度稳定在24.43℃左右,比纯的NH4Al（SO4）2·12H2O减小了42.7%。改性后的NH4Al（SO4）2·12H2O相变材料,其导热性和过冷度都有较大程度的提高和改善,对促进该相变储热材料的实际应用具有重要意义。