本发明公开了一种碳纳米管气凝胶基的高导热复合定型相变材料的制备与应用，具体包括以下工艺步骤：(1)将有机硅烷和碳纳米管在酸性条件下水解得到复合碳纳米管的水溶胶，然后将水溶胶冷冻干燥得到复合碳纳米管气凝胶载体。(2)将相变材料与(1)中得到的复合碳纳米管气凝胶载体混合，置于真空烘箱中使相变材料充分进入到载体结构中，制得碳纳米管基高导热复合定型相变材料。本发明制得的碳纳米管基高导热复合定型相变材料为黑色块状物体，相变材料负载量高，导热系数高，具有优秀的储热性能和定型效果，同时制备方法简单，操作要求低，可用于热能转化与储存以及热能管理设备的功能性物质。