그래핀과 붕소 나이트라이드 나노시트의 상승 정렬을 가진 고열전도성 유전체 나노복합재

전기적으로 절연된 폴리머 유전체는 높은 에너지 밀도와 우수한 열전도성을 보여주며 유전체 에너지 저장에 대한 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 폴리머 유전체의 실제 적용은 종종 높은 유전율, 높은 파괴 강도 및 높은 열전도성과 같은 상호 배타적인 다기능 특성을 요구합니다. 본 연구에서는 붕소 나이트라이드 나노시트(BNNS)와 환원 그래핀 산화물(rGO)의 2D 나노 충전재를 폴리이미드(PI) 복합재에서 잘 정렬된 마이크로 샌드위치 구조로 합리적으로 조립한 결과를 보고합니다. rGO와 BNNS의 교차 적층은 이들의 전기 전도성의 큰 차이를 상승적으로 활용하여 중간 파괴 강도로 높은 유전율을 생성합니다. 더욱이, 뚜렷하게 분리된 rGO와 BNNS 층은 두 동일한 충전재 간의 계면에서 포논 산란이 감소하므로 혼합 충전재를 포함하는 복합재보다 높은 열전도성을 제공합니다. 그 결과, 마이크로 샌드위치 나노복합재는 PI 필름보다 약 579의 높은 유전율, PI보다 43배 높은 높은 에너지 밀도, 그리고 PI보다 11배 높은 우수한 열전도성을 가지며 단지 2.5 vol%의 낮은 하이브리드 충전재 함량으로 우수성을 보입니다. 이 연구에서 개발된 다기능 나노복합재는 우수한 열 방산을 가진 유연한 유전체에 대한 유망한 가능성을 가지고 있습니다.