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热能储存（TES）作为能源的多功能、清洁和高效利用的中间步骤，受到越来越多的全球关注和越来越多的研究兴趣 ［118-121］ 。因此，为了获得舒适的居住环境，需要使用空调系统来控制室内环境温度的变化，这也导致了大量的能源消耗。
在各种储能方式中，热储能被公认为关键技术之一，是未来调整电力供需时差的有效方法。TES方法有显热储能、潜热储能和可逆化学反应储能三种 ［122-123］ 。在TES方法中，使用相变材料（PCM）实现的潜热储能是最有效的技术，因为其在热能充/放电过程中具有高能量储存密度和窄温度变化的明显优势 ［122-124］ 。PCM主要有两种：无机PCM和有机PCM。无机相变材料是指基于脱水和水合过程中的潜热储存的无机盐水合物，具有较高的储能密度和较高的热导率 ［118-126］ 。然而，它们也有一些限制其应用的缺点，如PCM在固液变化过程中的泄漏问题 ［125,127］ 。为了克服这个问题，引入了形状稳定支撑来制造形状稳定的复合PCM ［128］ 。PCM的稳定支持通常包括微囊容器、聚合物微囊壳和多孔材料 ［129］ ，例如膨胀石墨 ［127,130］ 、脂肪酸酯 ［131］ 、石蜡膨润土 ［132］ 、颗粒 ［133］ 、珍珠岩 ［134］ 、石膏 ［135］ 、硅藻土 ［136-137］ 、蛭石 ［138-139］ 、凹凸棒土 ［140］ 和黏土矿物 ［141］ 。
表4.3 PCM和PCM/硅藻土复合材料的熔点和潜热
值得注意的是，当生活环境中的相对湿度发生变化时，多孔材料可以吸收或释放水蒸气。所以多孔材料可以调节室内环境的相对湿度，让人感觉舒适，降低能耗 ［142］ 。考虑到这一点，硅藻土是掺入PCM用于热能储存的一种经济且重量轻的材料的可行候选物 ［143］ 。在过去的20年中，已经研究了将PCMs与硅藻结合作为最小化能量消耗的潜在技术。石蜡/硅藻土复合PCMs（2000×）的SEM形貌 ［144］ 。
Xu等 ［145］ 报道了一种具有高拉伸延展性和储热能力的石蜡/硅藻土复合相变材料，可用作生产新型热能储存工程水泥基复合材料的细骨料（见表4.3）。他们的团队还制造了新的石蜡/硅藻土/多壁碳纳米管复合PCM，其熔化温度为27.12℃，潜热为89.40J·g -1 。此外，这种复合PCM显示出良好的化学相容性和热稳定性 ［146］ 。此外，Li等 ［147］ 展示了硅藻土与石蜡的可组装相变材料复合物。Karaman等 ［137］ 制备了一种聚乙二醇（PEG）/硅藻土复合材料，作为一种用于热能储存的新型形状稳定相变材料。结果表明，复合相变材料的熔化温度和潜热分别为27.70℃和87.09J·g -1 。添加膨胀石墨提高了复合材料的热导率。Li等 ［140］ 使用融合吸附法制备了多种二元脂肪酸/硅藻土形状稳定相变材料。结果表明，癸酸-月桂酸/硅藻土的潜热降低至癸酸-月桂酸PCMs的57%，相变温度从16.36℃小幅上升至16.74℃。综上所述，改性硅藻土复合相变材料具有以下显著特点：相变温度区表观比热大，导热系数合适，相变过程中保持形状稳定，无须容器。