大連化物所開發出兼具高效熱管理與電磁屏蔽性能的柔性復合相變材料

近日，我所氫能與先進材料研究部熱化學研究組（DNL1903組）史全研究員團隊與能源催化轉化全國重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組（508組）吳忠帥研究員團隊合作，在功能化柔性復合相變材料方面取得新進展。合作團隊通過集成本征柔性固—固相變材料與多維度導熱框架，開發出一種兼具高效熱管理與電磁干擾屏蔽功能的柔性相變復合材料（NPEC）。

柔性相變材料在解決電子設備跨界面熱傳遞和實現精準溫控方面具有獨特優勢。然而，相變材料固有的低導熱性與泄漏問題嚴重制約了其實際應用。如何在保持柔性與高儲熱密度的同時提升其傳熱能力，并實現高效熱管理性能，是該領域面臨的關鍵挑戰。

在本工作中，研究團隊通過設計固—固相變材料內部聚合物網絡結構與調控熱力學性質，并結合多維度填料構建出高效導熱與功能化網絡，實現了材料熱力學性質、柔性與熱管理性能的協同平衡。研發出的NPEC復合材料具有較好的導熱與相變性能，1000次冷熱循環后仍保持良好的穩定性；同時電磁干擾屏蔽效能最高可達74.31 dB，經過100次的彎曲折疊NPEC在關鍵性能上仍然有較高的保持率（大于90%）。

近年來，史全研究員團隊一直致力于新型相變儲能材料的開發與熱力學性質的研究（J. Am. Chem. Soc.，2024；Angew. Chem. Int. Ed.，2024；ACS Energy Lett.，2026）；此外，為了更好地提升相變材料的性能，充分結合了吳忠帥研究員團隊在新型二維功能化材料方面的優勢（Nature，2024；ACS Energy Lett.，2024；Angew. Chem. Int. Ed.，2024；Natl. Sci. Rev.，2025），共同合作開發出一系列高性能復合相變材料（Angew. Chem. Int. Ed.，2024；Nano-Micro Lett.，2023；Energy Storage Mater.，2021）。

相關研究成果以“Multifunctional Flexible Phase Change Composites with High Thermal Conductivity and Electromagnetic Interference Shielding”為題，發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。該工作的共同第一作者是我所DNL1903組博士研究生伏浩晟和508組周鋒副研究員。上述工作得到了國家自然科學基金、我所創新基金等項目的資助。（文/圖 伏浩晟）

文章鏈接： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.74134