[發(fā)明專利]毛細(xì)水流為工作介質(zhì)的碳基水伏發(fā)電機(jī)的制備方法

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• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112187108A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗中正
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城師范學(xué)院
• 主分類號: H02N3/00
• 分類號: H02N3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.毛細(xì)水流為工作介質(zhì)的碳基水伏發(fā)電機(jī)的制備方法，包括如下步驟：

(1)將乙基纖維素、炭黑和玻璃纖維放入無水乙醇中加熱攪拌，獲得均勻的漿料，通過調(diào)整炭黑的尺寸及炭黑的質(zhì)量占比調(diào)控毛細(xì)通道的大小多寡，從而調(diào)控水流量；

(2)將漿料放入固定的氧化鋁陶瓷模型中，模型中存在橫縱形式的圓柱，用于發(fā)電機(jī)功能區(qū)的安裝與固定，在模型兩端安置并固定好折疊電極；

(3)將填滿漿料的氧化鋁陶瓷模型放入馬弗爐中，在空氣氛圍中退火，自然冷卻至室溫；

(4)除頂端及底端外，在碳基水伏發(fā)電機(jī)功能區(qū)四周涂覆密封層；

(5)通過固定孔道將碳基水伏發(fā)電機(jī)功能區(qū)與固定層連接緊密；

(6)在碳基水伏發(fā)電機(jī)功能區(qū)頂端與底端分別設(shè)置貯水區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的的炭黑納米顆粒與玻璃纖維的質(zhì)量比例為1∶0.01-1∶100，炭黑納米顆粒與乙基纖維素的質(zhì)量比例為1∶0.1-1∶20，炭黑納米顆粒與無水乙醇的質(zhì)量比例范圍為1∶1-1∶200，炭黑納米顆粒平均尺寸為5-200nm，玻璃纖維直徑為10-1000nm，長度為10-500μm，加熱溫度為20-80℃，攪拌時(shí)間為0.5-12h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的氧化鋁陶瓷模型呈立方體狀，頂端開口，折疊電極為石墨、石墨烯、碳納米管或?qū)щ娞祭w維材料構(gòu)成的薄膜，薄膜厚度為10nm-1mm，電極呈折疊狀，電極整體的長度與寬度對應(yīng)于氧化鋁陶瓷模型的內(nèi)部長度與內(nèi)部寬度，折疊電極相鄰層間距為1mm-1cm，折疊電極具有引出端，用于電能輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的退火溫度為150-450℃，退火時(shí)間在30min-24h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的密封層采用硅酮密封膠或有機(jī)硅膠粘劑防止水分子從四周滲出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)中的固定孔道密閉不透水且絕緣，材質(zhì)為橡膠、塑料或鍍有防水層的金屬，固定孔道的設(shè)置是為了避免水伏發(fā)電機(jī)功能區(qū)過于龐大導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，繩索或者硬質(zhì)柱狀物可通過固定孔道與固定層連接緊密。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中的頂端與底端的貯水區(qū)采用常規(guī)材料與結(jié)構(gòu)，其尺寸與容量視具體情況設(shè)定。