相变材料是一种潜热储能材料，在发生相态变化时能吸收或释放大量潜热，在太阳能热能储存、电子器件和动力电池热管理等领域展现出广阔的应用前景。
相变材料是一种潜热储能材料，在发生相态变化时能吸收或释放大量潜热。有机相变材料具有较高的潜热，低的过冷度和稳定性较好，得到广泛的应用。但其主要存在两个问题，限制其应用：一是热导率低；二是在固- 液相变过程中液体会发生泄露。
定型相变材料是将相变材料封装在无机或有机多孔介质中，防止发生泄漏。同时高导热材料提高其导热性能。因而，具有更高热导率的导热填料已成为相变复合材料的研究关注点。石墨烯具有优异的导热性能，能够吸附相变材料等特性，这些都使得石墨烯可用于制备定型相变复合材料。研究表明掺加少量石墨烯可提高相变材料的导热性能。
石墨烯对相变材料相变潜热的影响，一般认为石墨烯加入到相变材料后，相变材料的份额有所减少，因此，复合相变材料的潜热值有所降低，如图1的显示所示：复合相变材料相变焓值低于纯石蜡，且随着添加量的增加，焓值逐渐减少。石墨烯添加质量分数为 5%时，熔化焓值降低了 9.9%。TAO等通过实验发现石墨烯可以提高比热容，添加剂对相变材料储热能力几乎没有影响。LIN等将多水石墨烯添加到二十二烷中，当石墨烯的添加量为 3mg 时，潜热值从 256.1k J/kg 增加到262.8k J/kg，作者分析潜热值提高是由于多水石墨烯是一种成核剂，使复合材料具有较高的结晶性。随着研究的深入，石墨烯对相变材料潜热值的影响有了新的发现，WARZOHA 等首次报道了高添加量时（20%，质量分数）时，石墨烯会使石蜡基相变材料的储热量增加，石墨烯的添加使相变材料的焓值增加了 13%，作者解释是由于石蜡在石墨烯界面上更容易结晶。结果如图2所示。
图1 石蜡基复合相变材料的熔化凝固相变潜热比较
图2：相变材料熔化凝固过程的 DSC 曲线
综上所述，石墨烯是强化相变材料性能的理想材料，如能提高相变材料的导热性能，在解决相变材料在相变过程中的泄露问题上也有独特优势。然而要将石墨烯复合材料产业化，还有很远的路要走。
