美國普渡大學兩名教授日前開發(fā)了連續(xù)可調(diào)的熱調(diào)節(jié)器，將會使車輛的一系列（電池熱管理、空間調(diào)節(jié)、車輛熱舒適性和熱能儲存等）電子設(shè)備和系統(tǒng)中的電池安全性及性能得到增強。
▲圖源Pexels
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具體來看，該校機械工程學院教授阮秀林（音譯）和副教授Amy Marconnet發(fā)明了基于可壓縮石墨烯泡沫符合材料的固態(tài)連續(xù)可調(diào)熱裝置，可以實現(xiàn)散熱、隔熱功能，且在“廣泛的溫度范圍內(nèi)”發(fā)揮作用。
阮秀林表示，“當前電池和電子設(shè)備的功能越來越強大，熱量的管理成為一大關(guān)鍵問題。就像人類冬天要穿大衣、夏天要穿襯衫一樣，需要在一定溫度范圍內(nèi)保持舒適。電池和電子設(shè)備同理，甚至比人類對溫度范圍更加挑剔。”
Amy Marconnet則說，“電池太熱的話，性能就會變得更差，電池升溫時會發(fā)生化學反應，加速其升溫進程，這種不穩(wěn)定的進程被稱作‘熱失控’，有導致火災和爆炸的風險。而電池溫度太低的話，又容易造成其內(nèi)部損壞，直接導致電動汽車的續(xù)航縮短，手機待機時間減少。”
應對這樣的情況，普渡大學發(fā)明的熱調(diào)節(jié)器可通過改變調(diào)節(jié)器內(nèi)部材料的厚度，來改進電池的熱管理，將有助于電池不斷適應不同的氣候和季節(jié)。通過使用熱調(diào)節(jié)器來調(diào)整電池和環(huán)境之間的通道，可以在寒冷環(huán)境下使電池絕緣，并在溫暖環(huán)境下使電池更容易散熱。
IT之家注意到，該裝置采用的石墨烯泡沫由以特定模式沉積的納米級碳顆粒和中間的小空氣空隙構(gòu)成。當它未被壓縮時，泡沫作為一個絕緣體，空氣儲存裝置可保持原本熱量。當它被壓縮時，空氣就會逸出，熱量就會傳到整體。此外，熱量的傳遞可以根據(jù)泡沫的壓縮程度進行精確調(diào)整。
據(jù)悉，兩位教授的研究成果已被發(fā)表在兩部同行評議的學術(shù)期刊上。其中電池應用研究發(fā)表在《自然通訊》上；基礎(chǔ)研究則發(fā)表在《ACS應用材料與界面》上。
