GEE┃新的 3D 热管理网络可以提高电动汽车电池的安全性

研究人员开发了一种具有有序且互连导热网络的氮化硼和石蜡（h-BN/PW）复合材料，该材料在锂离子电池中表现出了优异的散热性能。

虽然电动汽车已经从新型高能锂离子电池和快速充电技术中获益，但作为新能源汽车，它所面对的挑战依然存在。比如，现有的高能锂离子电池可以使汽车的续航时间更长，充电时间更短，但与之相应，电池使用寿命也在缩短，同时，电池散热效率低也导致了一定的安全隐患。

一组来自中国的研究团队正在着手寻找一种经济但有效的电池热管理策略，以将电池温度保持在安全范围内。该项研究现已发表在期刊《Green Energy & Environment》上，研究团队在文章中分享了他们的发现——与随机分布相比，一种 3D、互连的氮化硼导热网络大大提高了电池的导热性。

图：增强锂离子电池的散热性能管理的过程

来源：浙江大学

该研究的合著者、中国浙江大学的张兵教授解释说：“我们设计了一个氮化硼的3D网络，并系统地研究了它对电池热管理的效果。我们发现，用多种温度梯度的冰模板构建的六边氮化硼热网络（h-BN）在不同的方向呈现出的结构也各不相同。一般来说，结构决定性能，不同方向所表现出的不同结构意味着性能的不同。并且在与石蜡（h-BN/PW）混合后，该材料可以在锂离子电池中发挥出色的防漏液性能以及超快的散热性能。”

张教授补充道：“我们的研究结果表明，在 2℃-5℃ 间连续充、放电的电池的表面最高温度降低了6.9 ℃。我们认为这一数据表明，该工艺应用在电池热管理中的巨大潜力。”

文 章 信 息

文章标题：

Ultrafast battery heat dissipation enabled by highly ordered and interconnected hexagonal boron nitride thermal conductive composites

研究团队：

Zhuoya Wang，Kaihang Zhang，Bing Zhang，Zheming Tong，Shulan Mao，Hao Bai，Yingying Lu

文章路径：

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期 刊 介 绍

Green Energy & Environment（GEE） 是由中国科学院主管，中国科学院过程工程研究所和科学出版社共同主办的英文学术期刊。GEE 于 2016 年 4 月创刊，张锁江院士担任主编。 

GEE自创刊以来，致力于成为绿色能源与环境领域的国际一流期刊，期刊聚焦前沿命题，突出交叉创新，充分展示学科领域的新概念、新方法、新范式。刊内主要收录国内外绿色能源、环境、材料、化工等领域的最新研究动态、学科发展趋势、以及多学科交叉的原创性研究论文、综述、专题文章、研究快报、简讯、亮点评述、访谈等。

 刊内设有专栏（包括且不限于）

• 生物燃料和生物质能

• 可持续过程催化

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• 气候变化和污染控制

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• 氢能和燃料电池

• 生命周期评价

• 能源、环境新材料

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• 太阳能和光伏材料

• 2019 年期刊入选“中国科技期刊卓越行动计划梯队项目”

• 2020 年获首个 IF: 6.395， 在 JCR 及中科院分区“工程技术”大类中均位于 1 区，被“中国科技核心期刊”收录

• 2020入选 “中国最具国际影响力学术期刊”

• 获KeAi “Best Author Service Award”

GEE目前已被SCIE，EI，Scopus，DOAJ，CNKI，CSCD等重要数据库收录。

主 编 介 绍

张锁江 院士

• 中国科学院院士

• 中国科学院过程工程研究所研究员

• 中国化工学会副理事长

• 中国化工学会离子液体专业委员会主任

研究领域：离子液体与绿色过程研究

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