目前,化石燃料燃烧引起的能源紧缺与环境污染问题日趋严重,因此能源供应、环境保护与经济发展必须兼顾。可再生能源作为化石能源的替代选项,在解决能源短缺问题、缓解能源危机领域发挥重要作用。以太阳能、风能为代表的可再生能源,其使用过程存在一定的间歇性,而热能存储系统可以弥补能量供给与消费的缺口。无机水合盐是一种最常见的相变材料,可广泛应用于热能存储系统。然而,他们本身存在固有的性能缺陷,如相分离,液态泄漏,导热系数低,循环稳定性差。为了缓解这些问题,并使水合盐适用于热能存储,本文从消除相分离、提升导热性能、增强循环稳定性等方面展开研究,主要内容及结论如下:（1）以芒硝（Na2SO4·10H2O）为相变材料,聚丙烯酸钠（PSA）为支撑材料,利用硼砂改善相变体系的过冷度,借助高导热的碳纳米纤维（CNFs）提升复合相变材料的导热系数。SEM图像中可以看到CNFs-Na2SO4·10H2O/PSA的成功制备,芒硝和功能化的CNFs嵌入到PSA形成的三维网络结构中。拉曼光谱和红外光谱的结果表明相变体系各组分之间具有良好的化学相容性。DSC曲线表明,聚丙烯酸钠与芒硝之间的相互作用使得体系相变行为得到调整,Na2SO4·10H2O/PSA的熔融焓和结晶焓分别为197.2 J/g和137.0 J/g。与Na2SO4·10H2O/PSA相比,CNFs-Na2SO4·10H2O/PSA的导热系数显著提升,固态热导率达到1.2 W/（m·K）左右,液态热导率达到1.0 W/（m·K）左右。此外,经过300次的循环试验,复合相变材料的熔融焓和结晶焓分别下降了23.3%、28.8%。（2）通过调整Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O的比例,分析不同配比的共晶盐相变行为、潜热容量、过冷度的变化。同时,探讨聚合物分子量对共晶盐结晶过程、潜热容量、循环稳定性的影响。结果表明,高分子量的聚丙烯酸钠有利于提升相变材料的热循环稳定性,5%PSA添加量的PCMs其熔融和结晶焓分别为211.3 J/g、179.0 J/g,经过500次循环试验,熔融和结晶焓分别下降了32.9%、39.7%。（3）通过Raman、XPS等测试手段,探讨了CNFs经高能球磨、湿化学氧化处理后,其表面含氧官能团的变化;借助Raman、DSC、Hot disk、TG等测试方法,讨论了CNFs对复合材料化学相容性、相变行为、热稳定性、潜热容量、导热系数的影响。结果表明:CNFs经过功能化处理,O/C数值增大至0.140,氧化效果显著;CNFs引入至复合相变材料中,体系内各组分之间存在良好的化学相容性;当CNFs的添加量达到3ωt%,复合材料的固液态导热系数分别达到1.05W/（m·K）,0.88 W/（m·K）;经过1000次循环试验,复合材料熔融焓和结晶焓相较循环前分别下降了56.2%、65.3%。