Janus互锁热管理复合层

导热增强680%

该复合层通过三维互锁MXene网络大幅提升导热，并集成钙钛矿热致变色层实现主动防火预警。

Xu, Yang · Yujie, Li · Nvfan, Tang · 李唯真 · 宋仕强 · 张勇

Composites Part B: Engineering 2025

具体参数

导热系数

{'zh': '1.32', 'en': '1.32'} W/m·K

峰值热释放率降低

{'zh': '33', 'en': '33'} %

残炭率

{'zh': '90.3', 'en': '90.3'} %

颜色转变时间

{'zh': '15', 'en': '15'} s

电池表面温度降低

{'zh': '19.1', 'en': '19.1'} °C

技术优势

导热提升近7倍

3D雪花状PDMS骨架中构建了互连MXene网络，形成连续导热通路，热导率从纯PDMS的0.19 W/m·K跃升至1.32 W/m·K。

15秒内变色预警

钙钛矿覆盖层在60–120°C发生相变，颜色从黄变红再到黑，可在15秒内完成可视化的温度预警。

阻燃且残炭率高

峰值热释放率降低33%，残炭率高达90.3%，在燃烧中形成保护炭层，抑制火焰传播。

电池降温19.1°C

在高倍率放电（6.16C）下，复合层将电池表面温度降低19.1°C，保障高功率运行安全。

应用场景

• 柔性电子热管理：柔性基底上高效导热，避免局部过热损坏电子器件。
• 电池热管理：高倍率放电时电池温度降低19.1°C，提升安全性。
• 电子皮肤：柔性PDMS基底贴合皮肤，热致变色提供可读温度反馈。
• 高功率器件散热：MXene网络快速导出热量，保障高功率器件稳定运行。
• 智能防火涂层：颜色预警+阻燃协同，实现主动防火与被动阻燃。