成果简介
本文，北京大学张艳锋与刘忠范课题组在《Adv Mater》期刊发表名为“Designing New-Generation Piezoelectric Transducers by Embedding Superior Graphene-Based Thermal Regulators”的论文，研究为了突破散热瓶颈，克服级联式压电换能器（CPET）内部严重的自热问题，将设计一种新型多功能热调节器并将其嵌入到新一代CPET中。通过整2D-合石墨烯、3D-石墨烯和AlN的独特热性能，分别承担均匀、传输和释放热量的功能-陶瓷模板。先进的热调节器将通过在功能性 AlN 陶瓷模板上直接生长多维石墨烯基散热通道来组装。高功率 CPET 的自发散热效率有望通过嵌入高效的石墨烯基热调节器代替传统的金属基候选物而得到显着提高。简而言之，这项工作有望为新型石墨烯/AlN-陶瓷-混合基热调节器在热管理相关领域的设计和应用提供一个全新的概念，特别是在大功率CPET中的应用更广阔的领域。
图文导读
图1、构建新一代 CPET 的先进石墨烯热调节器图示
图2、3D/2D-石墨烯/AlN-陶瓷杂化物的合成策略和现场表征
图3、3D/2D-石墨烯/AlN-陶瓷-混合基热调节器的热特性。
图4、新一代CPET的电声能量转换效率评估。
图5、新一代CPET的工作状态和自发散热效率评估。
小结
这项工作还通过嵌入优异的石墨烯基调节器实现了新一代高功率CPET的构建，表现出优异的自热散热效率和电声能量转换效率。本次交流提出了一种基于石墨烯的新原理散热策略，并构建了CPETs的新概念器件，从而极大地促进了大功率器件热管理的协同创新。
文献：
https://doi.org/10.1002/adma.202103141
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