左婷婷团队基于原位生长的思路，通过真空热压烧结制备了一系列界面改善的Cu/Gr复合材料，结合冷拉、热处理工艺，获得了在室温和高温下均具有极高强度和电导率的复合丝材。

电线的电阻温度系数(TCR)大幅降低至0.0035/°C，这使得电线在较高温度下表现出低电阻率。

应对实现节能电动汽车电机的挑战

由于固有特性，铜的导电性在过去100年中仅提高了3%。铜线在高温下难以保持高强度，导电性明显下降。因此，开发新型高性能铜线是提高电动机性能和实现电动汽车高能效的重要途径。

左婷婷介绍说：“原位生长法可以避免碳纳米材料的团聚，而在界面处形成稀土氧化物或碳化物可以有效改善界面结合。上述方法的有效结合，加上可行的塑性加工，可以得到高质量的铜/石墨烯复合线材。”

该研究在100℃以上温度下表现出良好的应用优势，为Cu/石墨烯高温复合材料的制备开辟了新途径，为大批量生产高功率密度电机绕组线用高性能Cu/石墨烯复合导体提供了合适的方法。

展望未来，上海电力大学和中国科学院电工研究所的研究团队计划进一步改善铜-碳键合界面，让碳纳米材料充分发挥其对基底的电流传输和增强作用，以实现在室温和高温下都具有极高强度和导电性的复合导线。

“我们的下一个目标是优化我们的工艺参数并合理化我们的实验设计，同时解决石墨烯在铜中的聚集和界面结合问题，”左解释说。

这种原位生长技术有助于实现铜/石墨烯线在电机绕组中的应用。随着研究人员不断完善这项技术，他们希望开发出高强度、高导电性和耐高温的复合材料，从而实现高功率密度电机的大规模生产。

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