近日，中科院大连化学物理研究所袁开军团队与北京航空航天大学教授李介博、教授燕鑫合作，在MXene（Ti3C2Tx）氧化界面热传递方面取得新进展。相关研究结果发表于《物理化学快报》。
热管理对器件的长效性具有重要的影响，新兴二维过渡金属氧化物MXene被认为在储能，电磁屏蔽，光电探测和光热治疗等领域具有重要的应用前景。但是，实际应用中，电子在电极上的移动，使MXene薄片内部产生大量热量，导致各类型器件局部热损伤。
该论文第一作者、袁开军团队研究生张琦表示，热量积累会加速MXene表面氧化影响器件长效表现。因此认知MXene及其氧化结构对热传导的影响至关重要。而热传导速率需从超快时间尺度测量以及微观界面结构中分析其基本的热扩散机制。
通过飞秒超快光谱与分子动力学模拟，研究团队发现，Ti3C2Tx部分氧化后产生Ti3C2Tx-TiO2界面，该界面结构显著加速了界面间的热传递速率，但降低了面内的热扩散速率。分子动力学模拟阐明了Ti3C2Tx界面氧化几率对热传导速率之间的关系，从分子层次上解释了化学键结构对热传导率的影响。该研究对于基于氧化物界面热管理和热调控的器件设计提供了新思路。
相关论文信息：https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c02886
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