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节能高效固态热管理系统

热管理,节能,固态制冷

低能耗热管理技术既是未来高新技术发展的重要保障又符合我国“双碳”的战略目标。然而，传统的热管理系统通常耗电量大、不环保、体积大等。这里，为了降低能耗，我们开展了节能高效固态热管理系统研究，从低能耗的电卡效应到零能耗的辐射效应的热管理系统，再到自持续的可穿戴固态热管理系统。利用电卡效应制备的低能耗热管理系统，不仅具备环保、高效、小型化且结构简单，还可以对电子器件进行时空精准控温[1-3]。利用辐射效应制备的零能耗热管理系统，不仅解决了传统辐射热管理系统在应对动态温度变化时的局限性，更实现了保温与制冷双模式的零能耗切换效果，显著提升了热管理系统的能效和灵活性[4-6]。另外，通过光伏模块与电卡-静电力模块集成的自持续全天候可穿戴热管理衣物，从根本上解决了电卡效应热管理系统的供能难题，可根据人体制冷/加热需求实现了快速体温调节，并扩大了人体热舒适区范围[7]。这种节能的固态热管理系统为我国“双碳”目标的顺利实现提供了理论和技术支撑。

参考文献：

1. R Ma, Z Zhang, K Tong, D Huber, R Kornbluh, Y Ju, Q Pei, Science 2017, 357, 1130.


2. P Bai, Q Zhang, H Cui, Y Bo, D Zhang, W He, Y Chen, R Ma, Adv. Mater. 2023, 35, 2209181.


3. H Cui, Q Zhang, Y Bo, P Bai, M Wang, C Zhang, X Qian, R Ma, Joule 2022, 6, 258.


4. Q Zhang , Y Wang , Y Lv , S Yu , R Ma, PNAS 2022, 119, e2207353119.


5. Q Zhang, Y Lv, Y Wang, S Yu, C Li, R Ma, Y Chen, Nat. Commun. 2022, 13, 4874.


6. S Yu, Q Zhang, Y Wang, Y Lv, R Ma, Nano Lett. 2022, 22, 4925.


7. Z Wang, Y Bo, P Bai, S Zhang, G Li, X Wan, Y Liu, R Ma, Y Chen, Science 2023, 382, 1291.