现如今，全球经济在不断消耗资源与环境的基础上飞速发展，各国科研人员始终在寻求两全之法，我国在2020年提出“双碳”目标，最终目的都是能够可持续性的走在繁荣兴盛的道路上。而能源利用作为一个重要的研究方向被不断提及，开发利用新能源与可再生能源，提高能源利用率是可持续发展的重中之重。相变材料作为一种可逆的能够保持长期稳定性的热能存储材料渐渐进入人们的视野中来，它通过相态的转变达到释放和吸收能量的目的，拥有很好的储能效果。在众多相变材料中，中低温的有机基相变材料（OPCM）由于其优异的性能脱颖而出，其具有无过冷沉淀、性能稳定、腐蚀性低、价格低廉、易获得的优点，在很多方面都优于同类的储能材料。目前为止，OPCM已被广泛应用于建筑节能、温控混凝土、太阳能等领域，可以预见在未来，OPCM有着广阔的应用前景和发展方向。

相变材料（PCM）是一种可逆的储能材料，在实际使用中可以周期性的以相变潜热的形式储存能量以达到节能的效果。针对相变温度为中低温的有机基相变材料（OPCM）进行了探讨，其具有长期的化学稳定性，无污染且节能、高效、无毒无腐蚀性。归纳综述了国内外有机基相变材料的制备以及OPCM包封技术的最新研究成果，根据材料的特点介绍了降低可燃性的方法以及在各个领域的最新应用。

OPCM主要根据化学组成分为石蜡（烷烃类及其混合物）类与非石蜡（脂肪酸、醇和乙二醇）类。石蜡（PW）是石油炼制的副产物之一，由碳原子和氢原子结合而成，通式为C_nH_2n+2，其中n为碳（C）原子数（1≤n≤4则为气态；若5≤n≤17，则材料为液态；当n≥18时，材料为固态）。脂肪酸是由碳和氢原子组成的长烃链羧酸，通式为CH₃(CH₂)_nCOOH（10≤n≤30）。目前，烷烃、脂肪酸和多元醇是用于中低温热能储存的三大有机基相变材料。

单一的有机相变材料由于导热系数小、密度低，限制了其应用和发展，已经不能满足实际应用的需要。复合相变材料（CPCM）是通过一定的组合方法将多种PCM混合在一起得到的。CPCM可以有效地结合多种材料的特性，是目前极具研究潜力的研究方向，主要有两种形式：有机-有机CPCM与有机-无机CPCM。

1.1  有机-有机CPCM

熔融共混法是制备CPCM的一种普遍方式，通过熔融共混法混合两种或两种以上不同相变温度的OPCM是一种常用的方法。目前有3种制备方法：脂肪酸与脂肪醇组合形成二元低晶混合物；浓缩脂肪酸混合形成多脂肪酸共晶混合物；脂肪酸与石蜡混合制备二元复合相变材料。

1.2  有机-无机CPCM

导热性差是限制有机材料广泛应用的另一个重要因素。因此，开发导热性强、储能密度高的复合OPCM已成为研究的重点。采用熔融共混法在有机材料中加入导热系数高的无机材料，以损失部分相变潜热为代价来提高混合材料的导热系数，也是有机基CPCM发展的常见做法之一。目前，主要的高导热无机材料主要有金属纳米材料和碳基材料。

2.1  微胶囊封装技术

微胶囊封装技术是将单个颗粒或液滴涂上一层薄膜，以生产纳米级别大小胶囊的过程，称为微胶囊。微胶囊相变材料（MPCM）主要由两部分组成：OPCM作为核心，聚合物或无机材料作为外壳，外壳作为一个容器保护核心免受外部环境的影响。

2.1.1  物理方法

物理方法包括喷雾干燥、相分离和溶剂蒸发法，生产的MPCM具有良好的球形和优异的热稳定性，物理方法更容易在大规模生产和商业化中实现。

2.1.2  化学方法

化学微胶囊封装技术利用单体、低聚物或预聚物为原料在油水界面聚合或缩合形成壳。

2.1.3  物理化学方法

物理化学方法是物理过程和化学过程的结合，即相分离、加热、冷却等物理过程与水解、交联、缩合等化学过程相结合，实现微胶囊化。最具代表性和最常用的物理化学方法是凝聚法和溶胶-凝胶法。

2.2  支撑材料封装技术

聚合物微纳米封装技术的制备成本较高，大多数已开发的封装方法，特别是微尺寸封装方法都不能提高OPCM的导热性。因此，形状稳定的CPCM作为另一种新型热储能（TES）材料的发展受到越来越多的关注。定型相变材料（SPCM）可以定义为即使OPCM的温度超过它的熔点（熔融态），也能保持其形状为固态的一种新材料。SPCM可以使用支撑材料制备，由基于聚合物的有机材料或无机多孔材料组成。对于基于聚合物的有机支撑材料，OPCM被封装在聚合物结构中，而基于无机多孔材料的支撑材料，OPCM被封装在多孔结构中。

2.2.1  基于聚合物的支撑材料

以聚合物为载体制备的形状稳定OPCM制备步骤简单，可有效降低制备成本。不同的聚合物可以作为支撑材料来制备形状稳定的OPCM。选择作为支撑材料的聚合物类型取决于OPCM的类型，不同的OPCM应有不同的配套材料。

2.2.2  基于无机框架的支撑材料

通常，基于无机框架的支撑材料成本低且形状稳定，一般使用吸附浸渍技术来实现封装。

3.1  提高PCM基质的阻燃性

在包封之前为了使材料获得一定的阻燃性会对OPCM基质加入一些阻燃剂。常见的阻燃剂有膨胀型阻燃剂（IFR）、吸热剂以及阻燃剂协同系统三大类。

3.2  提高封装微胶囊的阻燃性

通过微胶囊封装技术降低可燃性可从两个方面考虑：提高壳的阻燃性和内部OPCM直接掺入阻燃剂。

3.3  提高支撑材料的阻燃性

有机基相变材料可以通过吸附浸渍技术与一些形状稳定的支撑材料进行结合，这些支撑材料一般都有一定的阻燃性。阻燃PW/EP具有优异的储热、热回收和阻燃性能，这为其它阻燃定型相变材料的合理设计提供了灵感。

4.1  太阳能热利用

OPCM可以调节太阳能照射时间不稳定的问题，可以应用于太阳能热水器以及太阳能干燥机等领域。

4.2  温控纺织品

OPCM应用于温控纺织品可以通过相变存储和释放热能实现温度的自动调节，随时随地为人们提供一个舒适的环境。

4.3  绿色节能建筑

节能建筑是OPCM最受重视的一个研究方向，应用于寒冷地区可以改善围护结构的储能能力起到“削峰填谷”的作用。

4.4  电子设备的热管理

OPCM应用于电子元件外壳可以防止电子元件过热，在很多相关的行业都能发挥重要的作用。肉豆蔻醇作为相变材料的被动热管理对于大电流和高能量密度的锂离子电池是安全有效的。在隔膜涂层中引入相变材料，可以提高隔膜的耐热性，同时电化学性能优异，安全性能良好，能从源头上缓解了电池内部的热量积聚，有效增强了电池的性能。

烷烃、脂肪酸和多元醇可以与无机或有机材料结合以生产新型有机基相变材料，它们具有潜热高、相变过程中温度变化小、结构稳定性好等特点。然而，低导热系数限制了有机基相变材料的推广应用，根据材料的特点，可以采用无机壳、支撑骨架材料和颗粒植入作为提高相变材料导热系数的有效途径。有机基相变材料用于太阳能、建筑材料、纺织品、和电子设备的散热模块，有利于隔热或增强传热。尽管有机基相变材料有着诸多优点，但其制备过程的环保性与经济性是制约有机基相变材料普及和使用的关键因素，未来需要对相变材料的绿色制备和成本效益技术进行研究，来推动其在节能环保领域的应用。