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

    中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)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(fù)合體系的熱導(dǎo)率方面取得新進展。采用高質(zhì)量薄層石墨烯材料作為高導(dǎo)熱填料，通過結(jié)構(gòu)控制使高質(zhì)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(zhì)量薄層石墨烯為填料的各向異性的高導(dǎo)熱率復(fù)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(yōu)取向方向上，該復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可高達33 W/(mK)，導(dǎo)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(dǎo)率最高的碳納米材料-聚合物復(fù)合材料，在導(dǎo)熱應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Chem.Mater. 26,4459 (2014)上。

    此項工作得到了國家自然科學(xué)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(shù)支持。