近日，中科院青海鹽湖所發(fā)布研究團隊的兩項電子器件熱管理復合相變儲能材料研發(fā)所取得的進展，對新能源汽車電池、高性能計算及可穿戴電子產(chǎn)品熱管理中的應(yīng)用提供了一定理論基礎(chǔ)和實踐參考，為提高電子系統(tǒng)的可靠性和安全性提供了一種新策略。

一、新型水合鹽相變膜

DOI: 10.1016/j.energy.2025.137704

復合相變薄膜制備工藝及應(yīng)用原理示意圖

鹽湖所溶液結(jié)構(gòu)與界面課題組研究團隊以三水醋酸鈉（SAT）作為相變材料，多孔膨脹石墨（EG）構(gòu)建封裝空間，設(shè)計了一種無機相變薄膜。通過膨脹石墨在不同方向?qū)娱g交聯(lián)形成3D多孔支撐骨架構(gòu)建“熱橋”，實現(xiàn)熱量多維度傳遞。并且當電子器件臨界熱失控，相變薄膜主動儲存熱量，該“熱傳導+熱吸收”的雙重熱管理機制有效緩沖電子器件瞬時熱通量，且偏二氟乙烯（PVDF）的引入使相變薄膜（HSPCF）獲得熱誘導柔性、良好的阻燃與電絕緣性能。研究結(jié)果使熱失控電池模塊溫度降低10℃，CPU表面溫度降低20℃。

二、新型雙連續(xù)相變熱界面材料

DOI: 10.1016/j.cej.2024.156922

基于雙連續(xù)相變熱界面材料模擬可穿戴電子器件皮膚熱管理示意圖及不同狀態(tài)下發(fā)熱電子元件引起皮膚（模擬）表面溫度變化情況比較

這種雙連續(xù)相變熱界面材料（BPTIM），由石蠟和柔性分子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）組成儲熱相（PCM），由粘附性聚氨酯（PU）和導熱介質(zhì)氮化硼（h-BN）組成導熱相。通過剪切力和優(yōu)化的兩相體積比促進氮化硼取向，在高石蠟（PCM）含量的雙連續(xù)結(jié)構(gòu)中形成織構(gòu)化的導熱網(wǎng)絡(luò)。并引入SBS提高其抗彎性和熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果使可穿戴設(shè)備的表面溫度降低23℃。

參考來源：中科院鹽湖所