石墨烯具有超高的导热性，一直是开发高性能散热材料的首选候选材料。然而，高质量石墨烯的制备以及石墨烯基散热材料制备工艺的优化仍面临诸多挑战，阻碍了其广泛应用。
受生物材料中配位效应的启发，安徽大学钱家盛、吴斌教授等研究团队利用配位键促进的逐层自组装工艺，以边缘氧化石墨烯（EGO）为原料，制备了多功能散热复合材料。
得益于选择性氧化保留了石墨烯的基本结构，以及配位键驱动的定向热传输路径，Fe³⁺配位的EGO薄膜（EGO-(Fe³⁺ ) ₂ – F）展现出媲美金属的面内导热系数，高达147.2 W m⁻¹ K⁻¹ 。
本研究采用密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟，探究了配位键介导的界面电子转移在优化EGO-(Fe³⁺)₂-F中电子-声子耦合介导的热传递中的作用。
利用Fe³⁺介导的配位键赋予EGO的磁性和八面体界面结构，EGO-(Fe³⁺ ) ₂ – F在Ka波段实现了超过80 dB的电磁干扰屏蔽效能（EMI SE），同时还具有43 MPa的优异拉伸强度。EGO-(Fe³⁺)₂-F优异的焦耳热效应和热刺激响应性验证了高质量石墨烯的制备。该工作为实现石墨烯在电子器件热管理领域的应用潜力提供了一条独特的途径。
该研究以题为“Achieving Metal-Level Thermal Conductivity in Multifunctional Graphene-based Composites via Coordination-Driven Vacuum-Assisted Layer-by-Layer Self-Assembly Process”发表在《Advanced Functional Materials》
https://doi.org/10.1002/adfm.75369
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