随着现代电子设备的飞速发展，对热管理材料的需求日益迫切，这些材料需具备可控的电性能，以适应导电、介电及绝缘等多种应用场景。然而，传统高导热材料往往伴随着高电导率，而高导热且电绝缘的材料数量极为有限。为打破高导热率与电导率之间的固有矛盾，北京大学郭海长博士、刘磊研究员等科研团队在《ACS Nano》期刊上发表了一项创新研究。

该研究提出了一种基于Pechini法的简便制备工艺，用于合成多种核（金属）/壳（金属氧化物）结构的工程填料，如银微球表面涂覆氧化铝或氧化铍等。与以往主要关注小尺寸球体且涂层材料受限的原位生长方法不同，该工艺结合了超快焦耳加热处理，展现出对大尺寸核壳填料的更高灵活性和稳定性。

通过浆料混合，将所制备的核壳填料填充到环氧树脂基体中，制成的复合材料展现出各向同性高热导率（约3.8 Wm^-1K^-1），同时保持了高电阻率（约10¹² Ωcm）及优异的流动性。这一性能表现超越了现有的商用导热封装材料，为散热性能的提升开辟了新途径。这些核壳填料的成功开发，不仅赋予了导热复合材料可控的电性能，还为新兴的电子封装应用，如电路板及电池热管理等，提供了更为灵活和高效的解决方案。研究成果以“Core-Shell Engineered Fillers Overcome the Electrical-Thermal Conductance Trade-Off”为题发表在《ACS Nano》期刊。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c09346