[發明專利]固液蒸發摩擦的能量采集裝置及制備方法、能量采集方法

有效

• 申請號: 202011561990.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112615560B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 鄭成;徐德輝;荊二榮
• 申請（專利權）人: 廈門燁映電子科技有限公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種固液蒸發摩擦的能量采集裝置，其特征在于，包括：多孔基底、有機膜層、第一電極及第二電極，所述有機膜層、第一電極及第二電極均位于所述多孔基底的表面且所述第一電極及第二電極位于所述有機膜層的相對兩端；所述多孔基底的表面為親水性表面；所述有機膜層位于所述多孔基底的單個表面，所述第一電極及第二電極與所述有機膜層位于所述多孔基底的同一表面，或所述有機膜層位于所述多孔基底的兩個相對的表面，所述第一電極和第二電極分布在所述兩個相對的表面中的其中一個表面或兩個相對的表面均設置有所述第一電極和第二電極。

2.根據權利要求1所述的能量采集裝置，其特征在于，所述多孔基底包括碳化硅基板，所述碳化硅基板通過燒結工藝制備而成，燒結出的碳化硅基板的孔隙率大于40％，材料靜態接觸角小于15°。

3.根據權利要求1所述的能量采集裝置，其特征在于，所述有機膜層的材料包括聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚環氧乙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚偏氟乙烯中的一種或多種的結合，所述有機膜層的厚度小于等于20微米。

4.一種如權利要求1-3任一項所述的固液蒸發摩擦的能量采集裝置的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供具有親水性表面的多孔基底，于所述多孔基底的表面形成有機膜層、第一電極及第二電極，第一電極及第二電極位于所述有機膜層的相對兩端。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，于所述多孔基底的同一表面形成有機膜層、第一電極及第二電極包括步驟：

采用濺射工藝于所述多孔基底的表面形成金屬材料層，

對所述金屬材料層進行光刻刻蝕以形成位于相對兩端的第一電極及第二電極；

采用化學氣相沉積工藝于第一電極及第二電極中間沉積形成所述有機膜層。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括在所述第一電極及第二電極表面焊接導線的步驟。

7.一種固液蒸發摩擦的能量采集方法，其特征在于，所述能量采集方法基于權利要求1-3中任一項所述的固液蒸發摩擦的能量采集裝置進行，所述能量采集方法包括將第一電極及第二電極與能量儲存器相連接，將所述多孔基底部分插入液體內以使第一電極及第二電極中的一個位于液體內而另一個位于液面上方的步驟，液體在多孔基底產生的毛細力驅動下，沿著親水性的多孔基底逐漸向上運動，多孔基底液面以上的液體在上移過程中不斷蒸發，由此帶動液體源中的液體持續向上移動，液體上移過程中，與多孔基底以及多孔基底表面的有機膜層持續地產生固液接觸摩擦而在第一電極及第二電極之間產生持續的電勢差及電荷定向移動，最終將液滴蒸發摩擦的能量轉化為電能。