[發(fā)明專利]發(fā)電裝置、自供電設備及其制備方法和應用

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111030508A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 胡彥杰;李春忠;江浩;郝彩霞;洪文清;劉天宇
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: H02N3/00
• 分類號: H02N3/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;柴雪

本發(fā)明公開一種發(fā)電裝置、自供電設備及其制備方法和應用。該發(fā)電裝置包括發(fā)電組件和可揮發(fā)液體，所述發(fā)電組件包括表面碳化后的木材，所述表面碳化后的木材具有第一端和第二端，所述發(fā)電組件還包括與所述第一端連接的第一電極，以及，與所述第二端連接的第二電極；所述第一端置于所述可揮發(fā)液體中，所述第一電極的不與所述第一端連接的一端置于無液體環(huán)境中；所述第二端置于無液體環(huán)境中，所述第二電極的不與所述第二端連接的一端置于無液體環(huán)境中。該發(fā)電裝置，所使用的原料為木材，其來源更為廣泛，成本更低，能夠穩(wěn)定持久地輸出電能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置、自供電設備及其制備方法和應用。

背景技術

在人類社會與經濟發(fā)展不斷實現新跨越的同時，石油、煤炭、天然氣等不可再生能源卻日益減少，化石燃料燃燒所產生的溫室氣體排放給環(huán)境造成了越來越沉重的壓力。面對當前化石能源消耗帶來的嚴重環(huán)境危機，積極尋找新的可替代清潔能源，豐富能源結構，成為世界各國面臨的必然選擇。

文獻(Xue G,Xu Y,Ding T,et al.Water-evaporation-induced electricitywith nanostructured carbon materials[J].Nature nanotechnology,2017,12(4):317.)公開了一種發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置所采用的發(fā)電材料為納米碳材料，而不同類型的材料用作發(fā)電材料時，其兩端能夠達到的電壓之間不具有可比性；此外，該發(fā)電裝置的制備方法較為復雜。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中尚沒有采用木材作為發(fā)電材料的缺陷，而提供一種發(fā)電裝置、自供電設備及其制備方法和應用。

本發(fā)明通過以下技術方案解決上述技術問題：

本發(fā)明提供一種發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括發(fā)電組件和可揮發(fā)液體，所述發(fā)電組件包括表面碳化后的木材，所述表面碳化后的木材具有第一端和第二端，所述發(fā)電組件還包括與所述第一端連接的第一電極，以及，與所述第二端連接的第二電極；所述第一端置于所述可揮發(fā)液體中，所述第一電極的不與所述第一端連接的一端置于無液體環(huán)境中；所述第二端置于無液體環(huán)境中，所述第二電極的不與所述第二端連接的一端置于無液體環(huán)境中。

本發(fā)明中，所述木材可為現有技術中通常所指的木材，所述木材均含有豐富的孔道、且具有毛細管結構，故能夠產生毛細作用。所述木材可選用木材的根莖，因為與木材的其他部分相比，木材的植物根莖含有更為豐富的孔道，如此，可以進一步提升所得發(fā)電裝置的電壓。所述木材較佳地為松木、楊木或椴木，更佳地為松木根莖、楊木根莖或椴木根莖。

本發(fā)明中，所述木材的形狀可為條或塊。

本發(fā)明中，所述木材的高度可為25-80mm，較佳地為50-60mm，例如30mm或70mm。

本發(fā)明中，所述木材的寬度可為1-25mm，較佳地為5-25mm，例如10mm或15mm。

本發(fā)明中，所述木材的厚度可為1-10mm，較佳地為2-5mm，例如3mm或4mm。

本發(fā)明中，所述表面碳化的木材指的是表面具有碳化層的木材，所述碳化層主要是木材脫除氫和氧之后的物質，其由碳構成，所述表面碳化的木材的外表面可全部為碳化層或部分為碳化層，較佳地，所述表面碳化的木材除所述第一端的底面和所述第二端的頂面之外的其余側面均具有碳化層。

本發(fā)明中，所述表面碳化后的木材的碳化層的厚度較佳地為20-50μm。

本發(fā)明中，所述第二端較佳地位于所述第一端的上方。

本發(fā)明中，所述第一電極可選用現有技術中的導電材料，較佳地為銅或金。

本發(fā)明中，所述第一電極與所述第一端的連接點與所述第一端的底面的距離較佳地為1-3mm，例如2mm。