我所開發出柔性導熱電絕緣復合相變材料膜

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　　近日，我所氫能與先進材料研究部熱化學研究組（DNL1903）史全研究員團隊通過簡單易行的合成方法，開發出一種具有高導熱、電絕緣且熱驅動形狀記憶特性的柔性復合相變材料膜，在可穿戴電子器件熱管理領域展現出應用前景。

　　相變材料在相變溫度范圍內能夠吸收或釋放大量潛熱，可作為理想的儲熱控溫介質應用于熱量管理與溫度控制領域。然而，相變材料固有的導熱性低、固態剛性大、電絕緣性差等問題限制其在柔性電子器件熱管理方面的應用。

　　針對此問題，史全團隊選用高導熱與電絕緣性的氮化硼作為導熱填料，將有機相變材料負載于多孔結構的聚偏氟乙烯-氮化硼薄膜中，構建了具有導熱增強與電絕緣性的柔性復合相變膜。該柔性相變材料膜與純相變材料相比，導熱性能大幅提升至0.52W·m^-1·K^-1，并且經歷1000次冷熱循環后仍表現出穩定的相變性能。此外，該柔性相變材料膜還呈現出優異的電絕緣特性（1.89×10⁵Ω·m）與熱驅動-形狀記憶功能，進一步增強了其在電子產品應用中的安全性和長期適用性，有望為開發新一代可穿戴電子器件熱管理技術提供理想的儲熱控溫介質。

　　相關研究成果以“Flexible insulating phase change composite film with improved thermal conductivity for wearable thermal management”為題，發表在《納米能源》（Nano Energy）上。該工作的共同第一作者是我所DNL1903組博士研究生張馨予和博士后孫克衍。上述工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、遼寧省自然科學基金等項目的資助。（文/圖 張馨予）

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109256