[發明專利]一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711264153.7
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108039836A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 張晨;陸瑋陽;陳曦;閆淵
• 申請（專利權）人: 西安華泰博源質量檢測有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：包括最外層的高強度絕緣外殼(1)，橫向裝配于絕緣高強度外殼(1)內的附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)，與附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)緊密接觸的集流體(4)，集流體(4)與外界通過導線相連，位于附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)下方的對電極(5)，對電極(5)通過導線與外界相連，離子溶液(7)充斥于附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)與對電極(5)之間，還包括用于堵塞防止離子溶液(7)流出、位于對電極(5)下方的可拆卸式活塞(6)；使用時，高強度絕緣外殼(1)固定于某一靜止物體上，可拆卸式活塞(6)固定于振動物體上，或高強度絕緣外殼(1)固定于某一振動物體上，可拆卸式活塞(6)固定于靜止物體上，可拆卸式活塞(6)運動過程中離子溶液(7)始終浸沒附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)和對電極(5)。

2.根據權利要求1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述高強度絕緣外殼(1)的材料為天然塑料或合成塑料。

3.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)采用大比表面積的石墨烯附著于泡沫鎳上的納米多孔材料。

4.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)的形狀為圓柱形。

5.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述集流體(4)的形狀為環形，材料可石墨紙，不銹鋼、鋁片或銅片。

6.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述對電極(5)的形狀為環繞于高強度絕緣外殼(1)內部的環形，材料為石墨紙，不銹鋼、鉑片、鋁片或銅片。

7.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述離子溶液(7)采用CaCl2、NaCl或KCl粒徑小的離子溶液。

8.根據權利要求書1所述的一種利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置，其特征在于：所述高強度絕緣外殼(1)頂部開設有更換或加注離子溶液(7)的小孔(2)，其數量為六個，環形對稱的開設在高強度絕緣外殼(1)頂部。

9.權利要求1至8任一項所述的利用雙電層進行廢振動能俘獲的裝置的廢振動能俘獲方法，其特征在于：當外界物體發生振動并帶動可拆卸式活塞(6)運動，由于可拆卸式活塞(6)迫使離子溶液(7)產生往復運動，從而導致離子溶液(7)來回地通過附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)；根據雙電層理論，附著有納米多孔石墨烯的泡沫鎳電極(3)與離子溶液(7)固液兩相接觸會形成雙電層，并由于離子溶液(7)的流動會使得雙電層內部離子發生移動，導致雙電層的穩態被打破，從而產生電勢差，測量集流體(4)和對電極(5)的電勢差就得到輸出的電壓值；當外界物體持續反復振動并帶動可拆卸式活塞(6)反復運動時，能夠將機械能轉換成電能，并向外界輸送電能。