上海交通大学材料app与工程学院副教授崔可航与合作者开发出一款“斗篷”，可以保持电动汽车冬暖夏凉，延长电池使用寿命。相关研究近日发表于新应用物理app期刊《设备》（Device）。

当电动汽车停在室外时，其温度会随着昼夜和季节的变化而剧烈变化，这可能会导致电池的退化。为了抑制这些波动并延长电池的寿命，崔可航与合作者设计了一种全天候的热斗篷，它可以在炎热的白天为电动汽车降温8℃，在夜间使其升温6.8℃。

图片来自：崔可航团队

研究团队研发的斗篷主要由二氧化硅和铝制成，可以在没有外部能量输入的情况下被动地做到这一点，并且在炎热或寒冷的天气中不需要任何修改即可运行。“这种热斗篷就像车辆、建筑物、航天器甚至外星栖息地的衣服一样，可以保持冬暖夏凉。”崔可航比喻说。

为了抑制自然温度波动，这种斗篷将汽车或斗篷下面的任何其他物体与周围环境隔离开来。这种斗篷由两部分组成：外层有效地反射阳光，内层将热量储存在内部。无论外层吸收了多少热量，它都会以一种很容易散发到外层空间的方式散发出去。这种设计为它赢得了“两面神”热斗篷的名字，其灵感来自双面的罗马神Janus。

“这种斗篷的工作原理与地球冷却的原理基本相同，即通过辐射冷却。”崔可航说， “地球被大气层覆盖，而大气层对于我们辐射的一定范围的电磁能量是透明的。”

虽然这个过程在夏季是可取的，但它会使汽车在冬季更冷。“必须开发出一种无需外部能量输入就能自动开关的东西，这非常困难。”崔可航说。

崔可航和团队设计的这种斗篷可以在冬天自动抵消这种影响。这种斗篷采用了一种叫作“光子回收”的效果。本质上，任何被困在斗篷下的能量都会在汽车和斗篷之间来回反弹，而不是逃逸到外面的环境中。

为了评估这种热斗篷的性能，研究人员在上海典型环境条件下对停在室外的电动汽车进行了测试。正午时分，无遮挡车辆的车厢温度达到50.5℃，而有遮挡车辆的车厢温度比无遮挡车辆低22.8℃~27.7℃，比室外温度低7.8℃。午夜时分，车内温度比室外温度高出6.8℃，并且从未低于0℃。

“这是我们第一次在冬季夜间实现比环境温度高出近7摄氏度。”崔可航说，“这也让我们感到惊讶——没有能量输入或阳光，我们仍然可以变暖。”

斗篷的外部成分由薄的二氧化硅纤维制成，然后涂上六方氮化硼薄片，这是一种类似石墨的陶瓷材料，可以增强纤维的太阳反射率。然后将这些纤维编织在一起，形成织物，并粘在由铝合金制成的内层上。

该团队特意设计了这种斗篷，以便在未来更容易扩大生产规模。例如，使用更薄的二氧化硅纤维会增加太阳的反射率，但它们会更不牢固，并且无法用现有的大批量工业级生产技术来制造。此外，所使用的材料，包括铝、二氧化硅和氮化硼，都是低成本的，使斗篷重量轻、耐用、阻燃。（来源：明升中国app报 冯丽妃）

这种新材料具有耐用、轻量、可伸缩等特点。图片来自作者

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