Thermally Conductive and Leakage-Proof Phase-Change Materials Composed of Dense Graphene Foam and Paraffin for Thermal Management

热导率 材料科学 石墨烯 石墨 过热(电) 导电体 复合材料 多孔性 热的 热稳定性 泄漏(经济) 热阻 互连 相变材料 传热 纳米技术 化学工程 热力学 气象学 宏观经济学 经济 计算机网络 工程类 物理 计算机科学 量子力学
作者
Hongling Li,Roland Yingjie Tay,Siu Hon Tsang,Romain Hubert,Philippe Coquet,Thomas Merlet,Jerome Foncin,Jong Jen Yu,Edwin Hang Tong Teo
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (6): 8362-8370 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsanm.2c01462
摘要

Practical implementation of porous carbon-based composite phase-change materials (CPCMs) for heat dissipation in high-power-density electronics is usually limited by liquid leakage issues and unsatisfactory thermal conductivity resulting from their relatively low filler fraction and/or existence of interfacial thermal resistance between fillers. Therefore, development of shape-stable CPCMs with high thermal conductivity and large latent heat to avoid overheating of electronics remains challenging. Herein, graphene foams (GFs) with very high densities of up to 204 mg/cm 3 have been synthesized to act as interconnected porous networks of CPCMs. Notably, the obtained CPCM with a filler loading of 11.1 wt % preserves a high heat capacity (171.8 J/g) with a retention of 84.8% while showing a 22.6-fold enhancement in the thermal conductivity as compared to pure PCM (10.13 vs 0.43 W/m·K). A higher thermal conductivity of 14.29 W/m·K can be achieved by further increasing the filler loading to 17.7 wt %, which outperforms many of the previously reported CPCMs based on the interconnected porous carbon-based frameworks. Owing to the superior interconnected network structure of the dense GFs and the strong interconnection between them and PCM molecules, these CPCMs also exhibit leakage-proof shape stability and excellent thermal reliability (at least 100 cycles). Moreover, a state-of-the-art aluminum (Al) package based on the CPCM (filler loading: 11.1 wt %) possessing weight 60% less than its pure Al panel counterpart has been demonstrated to verify better heat transfer efficiency and more efficient phonon pathways of the CPCM composite than those of the pure PCM, which holds great promise for advanced thermal management of emerging applications in electronics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
火星上的菲鹰的应助被小阿斗采纳,获得10
刚刚
linyudie发布了新的文献求助10
刚刚
kuoping完成签到,获得积分0
1秒前
1秒前
3秒前
牛犇完成签到,获得积分10
4秒前
虚幻的朋友完成签到 ,获得积分10
4秒前
yaaaa发布了新的文献求助10
4秒前
日月昭发布了新的文献求助10
4秒前
开心市民完成签到 ,获得积分10
5秒前
jiayou完成签到,获得积分10
5秒前
传奇3的应助被谦让的子轩采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
鲤鱼一一完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
神雕001发布了新的文献求助10
8秒前
隐形曼青的应助被于富贵采纳,获得10
9秒前
我行完成签到,获得积分10
9秒前
蒲月发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
AYY发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
xiaoyu完成签到,获得积分10
11秒前
彭淑华发布了新的文献求助10
11秒前
香蕉觅云的应助被韩hh采纳,获得10
11秒前
13秒前
shiny完成签到,获得积分10
13秒前
天天快乐的应助被冷艳白玉采纳,获得10
13秒前
Akim的应助被daision采纳,获得10
13秒前
正直月饼发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
didi完成签到,获得积分10
14秒前
天天快乐的应助被山川采纳,获得10
15秒前
丘比特的应助被寒冷的断秋采纳,获得10
15秒前
万能图书馆的应助被小信鸽采纳,获得10
15秒前
15秒前
阔达如柏完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
二维钙钛矿人工光电突触的可塑性及应用的研究 500
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8096353
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9507428
关于积分的说明 21460306
捐赠科研通 7670115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3406636
关于科研通互助平台的介绍 2534604
邀请新用户注册赠送积分活动 2446140