吸附式热电池可使电动汽车增程40%
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美国能源高级研究项目局（ARPA-e）正在开展一些研究项目，希望通过创新加热和制冷技术的应用来降低汽车空调系统对已经不堪重负的电池包的电力消耗。其中一些研究工作旨在采用“热电池”技术来开发“热冷系统”，利用热吸附效果来取代传统的机电式蒸气压缩制冷技术。
其中一个系统采用了新的高容量吸附剂，可以在较小的空间里存储大量的制冷剂。制冷剂在系统中流动可以用于制热或制冷。该项目由大学和企业研究人员联合进行，包括麻省理工、加州大学伯克利分校、德克萨斯州大学奥斯汀分校和福特公司。研究人员大约两年前获得了270 万美元的资金赞助，用于开发一个吸附式气候控制系统，可以为电动汽车供热和制冷，从而减少车辆对电化学电池包的消耗。
“与普通电池一样，热电池也有‘充电’和‘放电’过程，只是热电池提供的是温度差，而不是电压差，”麻省理工机械工程教授，同样也是该项目负责人Evelyn Wang 说道。“我们的目标是开发出一款热电池系统，该电池具有足够的能量密度，可以充当电动汽车中空调系统的角色，这样可以解决目前电动汽车行驶里程的问题。”
她还表示，除了能够储存足够的能量，新的系统还要够小、够轻，可以装到车辆上。她所领导的小组正在与福特保持紧密的合作，共同解决如何满足车辆空间限制问题。计划是在几个月后首个热冷装置原型完成后将其装到福特Focus 电动汽车上进行测试。
“到目前为止，我们已经完成了系统的设计，并开始建立系统原型，然后进行能量密度测试，”她说道。“下一步我们就会提高材料的产量。”
被动热泵
麻省理工博士后Shankar Narayanan 表示，在热电池系统中，储存器中的水被泵送到低压容器中，在这个过程中水会蒸发并吸收热量。这种蒸发制冷的方式可以用来降低进入乘客舱的空气温度。
水蒸气与大表面面积的特殊吸附剂接触，这些吸附剂有大量的细孔。每一个细孔都经过特殊的设计，使其具有非常高的亲水性。这种高容量材料将水蒸气从容器中吸出，同时容器保持较低的压力，这样水就可以不断被吸到容器中，然后蒸发成水蒸气。
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