蘇州納米所開發出超高熱導率石墨烯-聚合物復合材料

    鋰電世界  作為近來納米科學領域的研究熱點，新興的石墨烯由于具有獨特的二維結構、高比表面積和優異的熱學性能(導熱系數可高達3000-6000 W/(mK))，受到了廣泛關注。石墨烯/聚合物導熱復合材料有望在電子器件、光電子器件、消費電子及導熱聚合物材料中得到重要應用。目前，石墨烯的添加一定程度上改善了聚合物復合體系的導熱性能，盡管能使聚合物導熱系數提高一個數量級，但有限石墨烯添加量、無序結構以及石墨烯/聚合物高界面熱阻致使石墨烯-聚合物復合體系熱導率無法實現更高突破，阻礙了其在未來熱管理中的廣泛應用。

    中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所器件部劉立偉研究員團隊與蘇州格瑞豐納米科技有限公司合作，在定向組裝三維石墨烯與聚合物復合體系的熱導率方面取得新進展。采用高質量薄層石墨烯材料作為高導熱填料，通過結構控制使高質量薄層石墨烯在聚合物基體中形成有取向的三維陣列，制備了一種以高質量薄層石墨烯為填料的各向異性的高導熱率復合材料。高填充量石墨烯之間充分搭接，減少了界面熱阻。在擇優取向方向上，該復合材料的導熱系數可高達33 W/(mK)，導熱性能超過了一些常見合金，如不銹鋼和青銅 (約16.7 W/(mK) 和26.2 W/(mK) )，是迄今熱導率最高的碳納米材料-聚合物復合材料，在導熱應用領域具有巨大潛力，相關結果發表在Chem.Mater. 26,4459 (2014)上。

    此項工作得到了國家自然科學基金委、科技部、蘇州納米所項目的大力資助，并得到蘇州納米所測試和加工平臺的技術支持。