Symbiotic heat sharing in MOF-based atmospheric water generators for battery thermal management and sorbent regeneration
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Le résumé fourni par la source
Atmospheric water harvesting (AWH) is limited by the high energy demand for sorbent regeneration, while battery thermal management dissipates substantial low-grade heat unused. Here, we propose a thermally symbiotic architecture integrating these systems. Battery discharge waste heat regenerates a MOF-303 sorbent layer via desorption, while the sorption process passively stabilizes battery temperature. The sorbent’s regeneration enthalpy aligns with the battery’s thermal output, triggering desorption under −12 to −20 A discharge. Within 46 min, the MOF exceeds 50 °C, releasing vapor for condensation in a sealed setup. Concurrently, sorption extracts heat from the battery, reducing peak temperatures by ~10 °C. Notably, this integrated system achieves a water production rate of 1.39 g g−1 day−1, a 117% increase over solar-driven counterparts. Finite-element simulations validate the heat transfer dynamics and identify key thermal efficiency parameters. This work establishes a closed-loop thermal cycle that repurposes energy-storage waste heat to power AWH, enabling sorbent regeneration without solar heating. The strategy offers a pathway to enhance thermal efficiency across various energy and environmental systems through internal heat recovery. This study demonstrates thermal symbiosis between battery thermal management and MOF atmospheric water harvesting. Battery waste heat regenerates the sorbent, while the sorbent helps moderate battery temperature and increases water yield.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Symbiotic heat sharing in MOF-based atmospheric water generators for battery thermal management and sorbent regeneration
- Date Crossref
- 15/09/2026
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Hong Kong Polytechnic University Department of Building Environment and Energy Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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City University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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South China University of Technology Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation of the Ministry of Education pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Harbin Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lingnan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese University of Hong Kong Department of Electronic Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National University of Singapore Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Energy and Environment pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society (AIRS) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Wu Jieh Yee School of Interdisciplinary Studies pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Building Environment and Energy Engineering — Hong Kong Polytechnic University, City University of Hong Kong et Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation of the Ministry of Education — South China University of Technology, avec 7 autres affiliations.
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