[發(fā)明專利]一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置及能量回收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110309477.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN113027664B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐鳴;燕增宇;田蜜;王倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);深圳華中科技大學(xué)研究院
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14;H02N11/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 夏倩

1.一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于：所述裝置包括能量回收機(jī)構(gòu)；

所述能量回收機(jī)構(gòu)包括工作電極(1)、隔膜(2)和對(duì)電極(3)，所述工作電極(1)與所述對(duì)電極(3)貼合設(shè)置于所述隔膜(2)的兩側(cè)，且所述對(duì)電極(3)與所述工作電極(1)組成使電流通過的回路；

所述工作電極(1)由碳納米管薄膜和鉑片制成，所述鉑片置于所述碳納米管薄膜表面，所述工作電極(1)經(jīng)海水浸潤后，其表面吸附平衡電荷，液面變化使得所述工作電極(1)的電化學(xué)可用面積減小，繼而使所述工作電極(1)的雙電層電容發(fā)生變化，由此所述能量回收機(jī)構(gòu)產(chǎn)生電勢(shì)變化以將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋波浪能量的回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于，所述工作電極(1)與所述對(duì)電極(3)分別引出信號(hào)導(dǎo)出線，所述信號(hào)導(dǎo)出線連接于電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述能量回收機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的電壓，并經(jīng)過計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于，所述碳納米管薄膜由陣列碳納米管材料經(jīng)機(jī)械輥壓法和干法拉膜法制備而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于，所述碳納米管薄膜的密度為5-60mg/cm³。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于，所述隔膜(2)為柔性單層聚丙烯隔膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置，其特征在于，所述對(duì)電極(3)為單壁碳納米管制成的巴基紙。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于電化學(xué)原理的波浪能量回收裝置的能量回收方法，其特征在于，該能量回收方法包括以下步驟：

將所述能量回收裝置置于海水中；

所述能量回收機(jī)構(gòu)通過所述工作電極將海水液面變化所產(chǎn)生的波浪能轉(zhuǎn)化為電能，由此實(shí)現(xiàn)海洋波浪能的實(shí)時(shí)回收。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于電化學(xué)原理的波浪能量回收方法，其特征在于，波浪能轉(zhuǎn)化得到的電能所對(duì)應(yīng)的功率與對(duì)應(yīng)的液面變化之間的關(guān)系采用以下公式表示：

P＝0.00498+7.857*10^-4*h+3.22*10^-5*h²；

其中，P為壓力轉(zhuǎn)化得到的電能所對(duì)應(yīng)的功率；h為海浪拍打帶來的液面變化。