ACS Nano：扁平石墨烯制备具有高各向异性热导率和电导率的柔性石墨烯纳米复合材料

由于碳材料往往在纳米复合材料中形成随机网络，因此利用碳材料实现同时具有高度各向异性热导率和电导率的纳米复合材料仍然具有挑战性。

近日，中科院化学研究所马永梅研究员，郑鲲报道了以扁平石墨烯为起始功能填料，采用逐层刮法（LBL）制备了高度各向异性的柔性石墨烯@萘磺酸盐(NS)/聚乙烯醇(GN/PVA)纳米复合材料。NS充当连接石墨烯（π-π相互作用）和PVA（氢键）的键桥。

文章要点

1）结果表明，石墨烯分散在纳米复合材料中，同时保持平坦的形态和均匀的面内取向。制成的纳米复合材料表现出高度各向异性的导热性和导电性。当石墨烯质量分数为10.0 wt%时，纳米复合材料的面内和面外导热系数分别达到13.8和0.6 W m^-1 K^-1，面内和面外导电系数分别为10^-1和10^-10 S cm^-1。此外，纳米复合材料的柔韧性和拉伸强度从纯PVA的42 MPa提高到GN-5.0 wt%/PVA的110.0 MPa。

总之，所提出的策略对于制备具有高柔韧性以及优异的各向异性导热性和导电性的纳米复合材料极有效。

Yafang Zhuang, et al, Flexible  Graphene  Nanocomposites  with Simultaneous Highly Anisotropic Thermal and Electrical  Conductivities  Prepared  by Engineered Graphene with Flat Morphology, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c04456

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04456