[发明专利]毛细水流为工作介质的碳基水伏发电机的制备方法

权利要求书

1.毛细水流为工作介质的碳基水伏发电机的制备方法，包括如下步骤：

(1)将乙基纤维素、炭黑和玻璃纤维放入无水乙醇中加热搅拌，获得均匀的浆料，通过调整炭黑的尺寸及炭黑的质量占比调控毛细通道的大小多寡，从而调控水流量；

(2)将浆料放入固定的氧化铝陶瓷模型中，模型中存在横纵形式的圆柱，用于发电机功能区的安装与固定，在模型两端安置并固定好折叠电极；

(3)将填满浆料的氧化铝陶瓷模型放入马弗炉中，在空气氛围中退火，自然冷却至室温；

(4)除顶端及底端外，在碳基水伏发电机功能区四周涂覆密封层；

(5)通过固定孔道将碳基水伏发电机功能区与固定层连接紧密；

(6)在碳基水伏发电机功能区顶端与底端分别设置贮水区。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的的炭黑纳米颗粒与玻璃纤维的质量比例为1∶0.01-1∶100，炭黑纳米颗粒与乙基纤维素的质量比例为1∶0.1-1∶20，炭黑纳米颗粒与无水乙醇的质量比例范围为1∶1-1∶200，炭黑纳米颗粒平均尺寸为5-200nm，玻璃纤维直径为10-1000nm，长度为10-500μm，加热温度为20-80℃，搅拌时间为0.5-12h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的氧化铝陶瓷模型呈立方体状，顶端开口，折叠电极为石墨、石墨烯、碳纳米管或导电碳纤维材料构成的薄膜，薄膜厚度为10nm-1mm，电极呈折叠状，电极整体的长度与宽度对应于氧化铝陶瓷模型的内部长度与内部宽度，折叠电极相邻层间距为1mm-1cm，折叠电极具有引出端，用于电能输出。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的退火温度为150-450℃，退火时间在30min-24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的密封层采用硅酮密封胶或有机硅胶粘剂防止水分子从四周渗出。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的固定孔道密闭不透水且绝缘，材质为橡胶、塑料或镀有防水层的金属，固定孔道的设置是为了避免水伏发电机功能区过于庞大导致的结构不稳定，绳索或者硬质柱状物可通过固定孔道与固定层连接紧密。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中的顶端与底端的贮水区采用常规材料与结构，其尺寸与容量视具体情况设定。