中科大吴长征教授课题组: 界面离子调控实现二维纳米片高效热绝缘性能

热绝缘材料通过低热导率以阻断热量传导，成为支撑高效热管理的重要基础。如何基于热传导机制探底热绝缘性能，是该领域的重要发展趋势。二维纳米材料拥有晶格极限尺度厚度和易于表界面调控的特性，因有望通过精准调控声子散射维度模式有效抑制热传导，成为突破热绝缘极限的理想材料体系。

近期，中国科学技术大学吴长征教授团队在Science China Chemistry上发表文章，利用界面离子调控手段制备了具有极低热导率的二维氢氧化物纳米材料。这项工作中，吴长征教授团队通过界面离子的引入使Co(OH)₂纳米片的层间距从4.64 Å增大到8.05 Å，增强了层间声子散射进而使得非谐性增加，降低了二维层间的热传导。该界面离子调控策略将Co(OH)₂纳米片热导率降低了3倍，其导热系数降低至0.15 W m⁻¹ K⁻¹，成为高效的热绝缘材料。此工作中，界面离子调控策略为二维固体材料的热导率调控提供新途径，也为探底固体热绝缘极限开辟了新思路。

该成果以“Interfacial ion regulation on 2D layered double hydroxide nanosheets for enhanced thermal insulation”为题，最新在线发表于Science China Chemistry上（doi.org/10.1007/s11426-021-1201-0）。

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通讯作者简介吴长征 中国科学技术大学教授。长期从事纳米固体化学相关研究，聚焦无机表界面合成化学，通过改变本征物性发现新电子态和自旋行为新物质、新材料；通过表界面化学设计与构筑电输运通道，发展氧电化学催化剂并基于此构建金属空气和氢氧燃料电池堆应用。