[發(fā)明專利]水電分離型正反饋蒸發(fā)起電裝置的制備方法

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• 申請日: 2021-03-27
• 公開（公告）號: CN115133809A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 苗中正
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: H02N3/00
• 分類號: H02N3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.水電分離型正反饋蒸發(fā)起電裝置的制備方法，包括如下步驟：

(1)將“P型”與“N型”水伏材料分別與分散體及支架材料復合得到“P型”與“N型”均勻漿料；

(2)將“P型”均勻漿料置于第一陶瓷模具中，將陶瓷模具放入馬弗爐或者真空爐中，退火，自然冷卻至室溫，得到“P型”水伏材料蒸發(fā)通道，取出后置于第二陶瓷模具中的一側，將“N型”均勻漿料置于第二陶瓷模具中的另一側，放入馬弗爐中退火，自然冷卻至室溫，得到底部連有共用毛細通道的獨立的“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道，取出；

(3)將接觸電極筒置于“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道頂部，用于收集蒸發(fā)通道從底部水溶液中吸收而來的電荷；

(4)將懸空電極筒置于“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道底部，“P型”水伏材料蒸發(fā)通道底部的懸空電極筒連接“N型”水伏材料蒸發(fā)通道頂部的接觸電極筒，“N型”水伏材料蒸發(fā)通道底部的懸空電極筒連接“P型”水伏材料蒸發(fā)通道頂部的接觸電極筒，用于引發(fā)正反饋作用；

(5)蒸發(fā)通道外圍緊密附加一層防水絕緣層；

(6)在“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道頂部接觸電極筒側面分別添加導電尖端，用于向萊頓瓶釋放電荷；

(7)帶有不同電荷的萊頓瓶通過放電球將積累的電荷釋放出來，形成閃電。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的“P型”水伏材料為以SiO₂、羧基化石墨烯為代表的在水中表面的ζ電勢小于零的固體材料，“N型”水伏材料為以Al₂O₃、氨基化石墨烯代表的在水中表面的ζ電勢大于零的固體材料，“P型”與“N型”水伏材料的結構為納米/微米顆粒、二維片狀/卷狀或者一維纖維狀，分散體包括乙醇、松節(jié)油透醇、水、丙醇、乙二醇，支架材料包括乙基纖維素、玻璃纖維、細菌纖維素、氧化物纖維、碳纖維，纖維直徑為10nm-50μm，長度為10μm-100mm，“P型”水伏材料與“N型”水伏材料的質(zhì)量比為1∶4-4∶1，“P型”水伏材料與分散體的質(zhì)量比為1∶10-10∶1，“N型”水伏材料與分散體的質(zhì)量比為1∶10-10∶1，“P型”水伏材料與支架材料的質(zhì)量比為1∶10-10∶1，“N型”水伏材料與支架材料的質(zhì)量比為1∶10-10∶1，通過攪拌或超聲方式獲得均勻漿料。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的退火溫度為200℃-1000℃，退火時間為30min-360min，“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道分別為獨立的兩個通道，結構為圓柱狀，“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道底部共用一聯(lián)通的毛細通道，共用毛細通道接觸水源，進入“P型”與“N型”兩個蒸發(fā)通道的正負電荷在共用毛細通道處得到分離。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的接觸電極筒為中空圓柱狀，包裹并緊密接觸“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道頂部，接觸電極筒材料為金屬、氧化物導電材料或碳材料。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的懸空電極筒為中空圓柱狀，包裹住“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道底部，但與“P型”與“N型”水伏材料蒸發(fā)通道存在間隔，不能接觸，懸空電極筒材質(zhì)為金屬、氧化物導電材料或碳材料。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)中的防水絕緣層材質(zhì)為陶瓷、玻璃、橡膠、塑料。