相变储能技术是解决能量供给与需求不匹配矛盾从而提高能源利用率的重要技术。该技术的核心在于研制出性能优异且成本低廉的相变材料（PCM）。在果蔬保鲜、啤酒工业、化工、医药、冷链物流等众多行业中,0℃以下的低温相变材料有非常大的应用空间。共晶盐类相变材料是0℃以下低温相变材料中最重要的一类,其具有潜热大、储热密度大、价格便宜等优点,然而,其通常也存在“过冷度”、“相分离”、导热系数低等问题,解决这些问题行之有效的方法通常是将共晶盐类相变材料与高导热系数的多孔基质复合。膨胀石墨（EG）是一种具有高导热系数和高孔隙率的功能性碳基材料,其可以用来封装相变材料制备高导热率的定型复合相变材料。然而,由于膨胀石墨具有疏水性导致其与共晶盐类相变材料兼容性很差,因此需要寻找合适的方法改善膨胀石墨与共晶盐类相变材料的兼容性。本文首先对膨胀石墨的表面改性进行了研究,通过非均匀成核法及随后的热处理过程在膨胀石墨表面涂覆了亲水性的氧化铝涂层。探索了不同的氧化铝涂覆量对膨胀石墨的亲水性能的影响,结果表明当氧化铝涂覆量为4.4 wt%时,改性膨胀石墨与水的接触角为33.9°,远小于未改性膨胀石墨与水的接触角90.7°。同时,本文还对膨胀石墨及改性膨胀石墨亲水性能进行了分子动力学（MD）模拟研究,模拟结果与实验结果相近。此外,通过扫描电镜表征显示氧化铝涂层涂覆均匀;红外光谱及XPS光谱分析表明膨胀石墨及氧化铝涂层间以Al-O-C键稳定连接;通过热重分析证明了改性膨胀石墨的抗氧化性能得到了明显增强。将6 wt%K₂HPO₄·3H₂O,6 wt%NaH₂PO₄·2H₂O,6 wt%Na₂S₂O₃·5H₂O与82 wt%去离子水超声混合制得共晶盐溶液,为降低其过冷度,探求了成核剂对其过冷度的影响,实验结果表明,当添加1 wt%Na₂B₄O₇·10H₂O（硼砂）时,共晶盐的过冷度可降到1.84℃。采用熔融浸渍法以改性膨胀石墨块吸附K₂HPO₄·3H₂O–NaH₂PO₄·2H₂O–Na₂S₂O₃·5H₂O–H₂O共晶盐制备出复合相变材料,120 min后改性膨胀石墨对共晶盐的吸附容量达80.71wt%,远高于未改性膨胀石墨的4.84 wt%,这表明膨胀石墨表面改性大大提升了其对共晶盐的吸附性能,此外,红外光谱分析表明改性膨胀石墨在对共晶盐的吸附过程中未发生化学反应。复合相变材料的相变温度为-5.30℃,相变焓为161.8 J/g,过冷度为1.83℃;其导热系数为8.90 W/（m·K）,是共晶盐的13.3倍,通过400次的冷热循环测试表明该复合相变材料的热可靠性好。适宜的相变温度、高相变焓、高导热系数、低过冷度以及优良的热可靠性表明K₂HPO₄·3H₂O–NaH₂PO₄·2H₂O–Na₂S₂O₃·5H₂O–H₂O共晶盐/改性膨胀石墨复合相变材料极具实际应用价值,在啤酒工业、空调制冷、冰箱制冷和冷链物流等领域的应用前景广阔。