石墨烯又有新用途！变身“泡沫”可调节锂电池温度手机、电动车或受益

财联社（上海，编辑黄君芝）讯，众所周知，电子产品（尤其是电池）大多容易受到高温或低温的影响，但科学家研发了一种新型“开关”可以帮助处理这两种情况。它是由石墨烯泡沫制成的，在室外温度较低时，它可以动态捕获热量，在温度过高时，它也可以帮助散热。

据了解，锂离子电池的建议使用温度是在0 - 45°C（32 - 113°F）之间，尤其是在充电的时候。一旦温度超出这个范围，就有降低电池性能的风险。防止元件过热是一场持续不断的战斗，影响着电子设备的设计，因为电子设备本身会散发大量的热量。但与此同时，当外部温度下降时，将热量留在设备中也会很需要。

该研究的共同通讯作者Xiulin Ruan说，“随着电子设备变得越来越小、越来越强大，热量管理变得更加关键。大多数设备使用被动热管理，如传导和对流，以转移多余的热量。但这个系统是不可调节的，在寒冷的环境中根本不起作用。”

现在，美国普渡大学（Purdue University）的研究人员已经开发出一种方法来处理这两种情况。而其中的关键就是石墨烯，这是一种由只有一个原子厚的碳薄片组成的超常材料。石墨烯泡沫通常是一种很好的热导体，但由于其内部的气袋，它的作用类似于绝缘体。因此，该团队利用了这一双重特性，制造了一个在绝缘体和导体之间来回切换的层。

在测试中，研究人员将石墨烯泡沫样品放置在加热器和散热器之间，并测量泡沫被压缩或放松时的温度和热流。它一开始的厚度是1.2毫米，就像一个绝缘体，但当它被压缩到0.2毫米时，它的导热性就提高了8倍。

“它的功能就像电路中的电阻器，”该研究的共同通讯作者Amy Marconnet说，“不过它改变的不是电流的大小，而是允许通过的热量的大小。”

在另一项实验中，该团队模拟了0到30°C（32到86°F）之间的真实环境温度，将石墨烯泡沫放置在模拟电子设备的热源上。结果同样非常积极，在整个环境温度范围内它稳定了设备的工作温度。

该团队表示，该系统可能对手机等个人电子产品最有用，但也可能扩大到对温度特别敏感的电动汽车电池等更大的组件。

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