近日，西安建筑科技大學機電工程學院新能源電氣材料與儲能技術培育團隊提出了一種創新的“分子有序設計”策略。利用這種方法，該團隊開發了一種新型環氧樹脂封裝材料，該材料結合了超高導熱性和卓越的絕緣性能。該研究發表在《先進功能材料》上，為在極端條件下運行的功率器件的可靠性挑戰提供了一種新的解決方案。

隨著功率半導體器件的不斷變得更小、更強大，其封裝材料面臨著越來越嚴格的熱能和電力管理要求。傳統的環氧樹脂難以同時實現高導熱性和高絕緣性，這成為工業進步的關鍵瓶頸。

研究團隊巧妙地選擇有機分子作為“模板”，在環氧樹脂體系內誘導出高度有序的分子結構。這種有序的排列就像傳熱的“高速公路”，顯著提高了導熱性。同時，致密的分子堆疊和深能量阱有效地“限制”了高能電子，使材料即使在高溫下也能保持強大的絕緣性，即使在 200 °C 下也能保持可靠。

團隊目前正在探索這種設計策略在各種樹脂體系中的通用性，旨在推進其在新能源系統和高壓電力設備中的工程應用。