[發明專利]一種多功能氣液傳輸層及其制備方法及能源轉換裝置

在審

• 申請號: 202210497633.2
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114959764A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 田新龍;康振燁;李靜;鄧培林;沈義俊
• 申請（專利權）人: 海南大學;海南深遠海新能源科技有限公司;海南大學三亞研究院
• 主分類號: C25B11/032
• 分類號: C25B11/032;C25B11/04;C25B1/04;C25B9/19;C25B9/23;H01M4/86;H01M4/88
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• 代理人: 暫無信息

1.一種多功能氣液傳輸層的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

將具有電化學能量轉換性質的金屬箔作為金屬基底，所述金屬箔的厚度為1～200μm；

根據設定的孔洞參數在所述金屬基底上進行打孔操作，獲得多功能氣液傳輸層；

其中，所述孔洞參數包括孔徑和孔隙率，所述孔徑為5～1000μm，所述孔隙率為20～85％。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述多功能氣液傳輸層進行微納米鍍層處理，以在所述多功能氣液傳輸層表面形成微納米鍍層；

所述微納米鍍層的厚度為0.5-20000nm，所述微納米鍍層的鍍層元素包括金、銀、鉑、銥、釕、鎳、鈦、鉻、鎢、氮中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬箔為單質金屬箔或合金金屬箔；

其中，所述單質金屬箔為鈦金屬箔、金金屬箔、鉑金屬箔、鎳金屬箔、銅金屬箔中的任一種；

所述合金金屬箔為不銹鋼金屬箔、鈦合金金屬箔、鋁合金金屬箔中的任一種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔洞參數還包括孔洞形狀、孔洞分布和孔洞結構；

所述孔洞形狀為規則形狀、不規則形狀的至少一種；

所述孔洞分布為均勻分布、非均勻分布、特定區域分布的至少一種；

所述孔洞結構為單層通孔、多層通孔的至少一種。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述金屬基底上進行打孔操作，包括：

通過化學刻蝕法、物理刻蝕法、激光打孔、聚焦離子束、光刻法中的任一種方法在所述金屬基底上進行打孔操作。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據設定的孔洞參數在在所述金屬基底上進行打孔操作，獲得多功能氣液傳輸層，包括：

將單晶硅片放置在操作臺上；

在所述單晶硅片表面依次設置第一光阻劑、第一粘結劑和金屬箔；

將設置第一光阻劑、第一粘結劑和金屬箔的單晶硅片進行干燥，以使單晶硅片、第一光阻劑、第一粘結劑和金屬箔互相粘結；

在所述金屬箔表面依次設置第二粘結劑和第二光阻劑，獲得待加工結構；

設定孔洞參數，依據設定的孔洞參數在第二光阻劑表面設置圖案光罩，利用紫外線通過圖案光罩照射第二光阻劑；

將照射后的待加工結構放置進行蝕刻處理和清洗處理，獲得表面形成與孔洞參數對應的孔洞圖案的多功能氣液傳輸層。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲得原料箔；

依次用丙酮、乙醇和去離子水對原料箔進行超聲處理，并在每一次超聲處理結束后用水沖洗原料箔表面，獲得所述金屬箔。

8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述微納米鍍層處理為電鍍處理、化學鍍處理、磁控濺射處理、化學氣相沉積處理、物理氣相沉積處理、噴涂處理、納米涂裝處理、熱擴散處理、表面氮化處理、滲氮處理中的任一種；

其中，所述噴涂處理為熱噴涂處理、常溫噴涂處理、等離子噴涂處理中的任一種。

9.一種多功能氣液傳輸層，其特征在于，包括：

具有電化學能量轉換性質的金屬箔，所述金屬箔的厚度為1～200μm；

所述金屬箔表面形成有與設定孔洞參數對應的孔洞圖案，所述孔洞參數包括孔徑和孔隙率，所述孔徑5～1000μm，所述孔隙率為20～85％。

10.一種能源轉換裝置，其特征在于，包括如權利要求1～8任一項所述的制備方法制得的多功能氣液傳輸層。