새로운 열재료는 전기 자동차의 충전 속도를 5배 증가시킬 수 있습니다

최근 독일 프라운호퍼 연구소의 과학자들은 초박형 다이아몬드 필름을 사용해 전자 부품의 열 부하를 줄이는 데 성공했으며, 전기 자동차의 충전 속도를 5배까지 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이 기술 혁신의 핵심은 다이아몬드의 뛰어난 열전도율과 절연 특성에 있습니다.

잘 알려진 바와 같이 열은 전자 장치 작동의 부산물이지만 과도한 열은 구성 요소를 손상시키고 심지어 안전 위험을 초래할 수도 있습니다. 따라서 열 방출은 전자 제품 설계에서 항상 중요한 고려 사항이었습니다. 기존 방열판은 일반적으로 구리 또는 알루미늄 재료를 사용하지만 절연을 위해 추가 절연이 필요한 우수한 도체이기도 합니다.

다이아몬드는 우수한 열 전도성(방열에 유리함)과 전기 절연성(단락 방지)을 결합한 독특한 소재입니다. 이는 열을 구리 방열판으로 효율적으로 전달할 수 있는 전도성 경로로 처리될 수 있습니다. 한편, 다이아몬드 나노필름은 유연성과 독립성으로 인해 부품이나 구리판의 어느 곳에나 배치할 수 있으며 냉각 회로에 직접 통합할 수도 있습니다.

과거에는 다이아몬드 방열판의 두께가 2밀리미터를 넘는 경우가 많아 부품과 맞추기가 어려웠다. 새로운 다이아몬드 나노필름은 두께가 1마이크로미터에 불과하고 유연성이 뛰어납니다. 전자 부품과 단단히 결합하려면 섭씨 80도까지 약간만 가열하면 됩니다. 연구팀은 실리콘 웨이퍼 위에 다결정 다이아몬드 필름을 성장시킨 뒤 다이아몬드 층을 벗겨내고 식각해 이러한 나노필름을 준비했다.
연구원들은 다이아몬드 나노필름이 전자 부품의 열 부하를 10배까지 줄여 수명과 전반적인 장치 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있다고 추정합니다. 또한, 이 기술을 충전 시스템에 적용하면 전기차 충전 속도도 5배 이상 높일 수 있다.