具有强韧核心-壳结构的碳@碳/SiO2纳米纤维，能够提供卓越的电磁屏蔽性能，同时能够承受反复的焦耳热效应和多次弯曲

《Small》：Robust Core–Shell C@C/SiO2 Nanofibers for Superior Electromagnetic Shielding Withstanding Repeated Joule Heating and Multiple Bending

通过coaxial电纺丝技术制备碳@碳/二氧化硅纳米纤维复合材料，具有高柔韧性、优异电磁屏蔽（30.8 dB，133.7 dB·mm?1）和热管理能力，可在低电压下快速升温至220°C，经8000次弯折和100次热冲击仍保持稳定。

　　

摘要

对于下一代可穿戴电子设备在防护应用中的需求而言，具有灵活性的电磁干扰（EMI）屏蔽性能以及与热管理功能相结合的无机材料仍然非常受欢迎。本文通过同轴静电纺丝技术制备了一种核壳结构碳@碳/二氧化硅（C@C/SiO₂）复合纳米纤维，并随后进行了碳化处理。通过调节核心部分的碳含量和碳化温度，所得到的C@C/SiO₂纳米纤维实现了梯度界面结构。得益于连续的碳核心和沟槽状的C/SiO₂外壳，该纳米纤维表现出高灵活性、优异的EMI屏蔽效果以及可靠的热控制性能。优化的导电性和阻抗匹配使得这种复合膜具有出色的EMI屏蔽效果，其屏蔽效能达到30.8 dB，在仅0.23毫米的厚度下，屏蔽效能与厚度之比高达133.7 dB mm^?1，相当于屏蔽效率超过99.92%。此外，该材料在低电压（10 V）下能在10秒内实现约220°C的快速升温，并且最高温度可达250°C，同时保持超快的升温速度和稳定性。即使在经过8000次弯曲循环和100次热冲击循环后，该膜仍能保持结构和功能的稳定性。这项工作为开发轻量化、耐用且高效的EMI屏蔽膜提供了可调节的制备方法，适用于柔性电子设备和恶劣环境防护系统。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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