[发明专利]利用具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜进行机械能转换成为电能的方法

摘要

本发明涉及利用具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜进行机械能转换成为电能的方法。本发明是利用石墨烯薄片堆叠产生的层状结构，构成纳米尺度的流体通道；在机械压力驱动下，使电解质溶液流过具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜中的流体通道。由于石墨烯薄片层是通过不完全还原氧化石墨烯薄片所得到的，石墨烯薄片上保留了部分带有负电荷的极性基团，在电解质溶液流过所述石墨烯水凝胶薄膜时，正电荷可以随流体大量通过，但负电荷却被排斥，不能够通过所述石墨烯水凝胶薄膜中的流体通道，从而起到正负电荷分离的作用，并通过金属电极在外电路中产生电流，从而实现机械能至电能的转换。本发明的方法不产生污染环境的废料，适合作为小型设备的能源。

主权项

一种利用具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜进行机械能转换成为电能的方法，其特征是：将具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜密封固定在一具有进液口和出液口的电解池中，且在具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜两边的电解池中分别装载有相同的电解质溶液；将两只金属电极分别置于具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜两边的电解质溶液中，且两只金属电极分别与外电路相连接；将具有进液口和出液口的电解池的顶部密封，然后在进液口处施加机械压力，将具有进液口一侧的电解池中的电解质溶液通过具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜压入到另一侧具有出液口的电解池中；在电解质溶液流过具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜的过程中，外电路有净电流流过，从而实现将流体机械能转换成为电能。