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:19
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/cm3 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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
苗苗完成签到,获得积分10
1秒前
fff完成签到 ,获得积分10
2秒前
平凡完成签到,获得积分10
5秒前
Hh完成签到,获得积分10
5秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
6秒前
ricown完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
panpanliumin完成签到,获得积分0
8秒前
lingling完成签到 ,获得积分10
11秒前
缥缈的背包完成签到 ,获得积分10
12秒前
ruby30完成签到,获得积分10
18秒前
Wjh123456完成签到,获得积分10
18秒前
hml123完成签到,获得积分10
19秒前
kidd瑞完成签到,获得积分10
20秒前
Bioflying完成签到,获得积分10
20秒前
选择性哑巴完成签到 ,获得积分10
21秒前
运敬完成签到 ,获得积分10
22秒前
只只完成签到 ,获得积分10
31秒前
可爱的西兰花完成签到 ,获得积分10
31秒前
543543完成签到,获得积分10
32秒前
Yuzu应助洽洽瓜子shine采纳,获得10
33秒前
一只酸苹果完成签到,获得积分10
36秒前
543543发布了新的文献求助10
37秒前
稳重紫蓝完成签到 ,获得积分10
40秒前
txyouniverse完成签到 ,获得积分10
42秒前
大妙妙完成签到 ,获得积分10
45秒前
46秒前
卧镁铀钳完成签到 ,获得积分10
47秒前
sugar完成签到,获得积分10
47秒前
huangqian完成签到,获得积分10
48秒前
老白完成签到,获得积分10
54秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
56秒前
General完成签到 ,获得积分10
56秒前
眯眯眼的青文完成签到,获得积分10
58秒前
佳佳完成签到,获得积分10
1分钟前
YK完成签到,获得积分10
1分钟前
从容藏今完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yy爱科研完成签到,获得积分10
1分钟前
zheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容的访琴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Injection and Compression Molding Fundamentals 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3422988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3023333
关于积分的说明 8904212
捐赠科研通 2710851
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1486700
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 687143
邀请新用户注册赠送积分活动 682341