[發明專利]一種雙驅水伏發電機的制備方法

在審

• 申請號: 202011056888.2
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112187110A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（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;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙驅水伏發電機的制備方法，包括如下步驟：

(1)將乙基纖維素、氧化鋁納米顆粒和氧化鋁納米纖維放入無水乙醇中加熱攪拌，獲得均勻的漿料，將漿料放入固定的氧化鋁陶瓷模型中，在兩端安置并固定好折疊電極；

(2)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，得到氧化鋁基水伏發電機功能區；

(3)將氧化鋁基水伏發電機功能區取出，除頂端及底端外，在功能區四周涂覆密封層，并與固定層連接緊密，作為第一發電機；

(4)將乙基纖維素、二氧化硅納米顆粒和二氧化硅納米纖維放入無水乙醇中加熱攪拌，獲得均勻的漿料，將漿料放入固定的氧化鋁陶瓷模型中，在兩端安置并固定好折疊電極；

(5)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，得到二氧化硅基水伏發電機功能區；

(6)將二氧化硅基水伏發電機功能區取出，除頂端及底端外，在功能區四周涂覆密封層，并與固定層連接緊密，作為第二發電機；

(7)第一發動機底端引出電極與第二發動機底端引出電極分別與主負載一端連接；

(8)第一發動機頂端引出電極與第二發動機頂端引出電極分別與副負載一端連接，或者直接以導線相連。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的氧化鋁納米顆粒與氧化鋁納米纖維的質量比例為1∶0.01-1∶100，氧化鋁納米顆粒與乙基纖維素的質量比例為1∶0.1-1∶20，氧化鋁納米顆粒與無水乙醇的質量比例范圍為1∶1-1∶200，氧化鋁納米顆粒平均尺寸為20nm-50μm，氧化鋁納米纖維直徑為10-1000nm，長度為10-500μm，加熱溫度為20-80℃，攪拌時間為0.5-12h，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、碳納米管或導電碳纖維材料構成的薄膜，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于氧化鋁陶瓷模型的內部長度與內部寬度，折疊電極相鄰頂點間距為1mm-1cm，折疊電極具有引出端，用于電能輸出。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的退火溫度為150-450℃，退火時間在30min-24h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的密封層采用硅酮密封膠或有機硅膠粘劑防止水分子從四周滲出，頂部的去離子水在重力作用下通過氧化鋁基水伏發電機功能區從底部流出。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的二氧化硅納米顆粒與二氧化硅納米纖維的質量比例為1∶0.01-1∶100，二氧化硅納米顆粒與乙基纖維素的質量比例為1∶0.1-1∶20，二氧化硅納米顆粒與無水乙醇的質量比例范圍為1∶1-1∶200，二氧化硅納米顆粒平均尺寸為20nm-50μm，二氧化硅納米纖維直徑為10-1000nm，長度為10-500μm，加熱溫度為20-80℃，攪拌時間為0.5-12h，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、碳納米管或導電碳纖維材料構成的薄膜，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于氧化鋁陶瓷模型的內部長度與內部寬度，折疊電極相鄰頂點間距為1mm-1cm，折疊電極具有引出端，用于電能輸出。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)中的退火溫度為150-450℃，退火時間在30min-24h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中的密封層采用硅酮密封膠或有機硅膠粘劑防止水分子從四周滲出，頂部的去離子水在重力作用下通過二氧化硅基水伏發電機功能區從底部流出。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(7)中的第一發動機底端引出電極與第二發動機底端引出電極分別與主負載一端連接，原因為底端是水流經發電機的終端，是電荷的集中地，適合作為主要的電能輸出端。