TWI740164B - 產生電能的器件的製備方法 - Google Patents

產生電能的器件的製備方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI740164B
TWI740164B TW108121390A TW108121390A TWI740164B TW I740164 B TWI740164 B TW I740164B TW 108121390 A TW108121390 A TW 108121390A TW 108121390 A TW108121390 A TW 108121390A TW I740164 B TWI740164 B TW I740164B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
eggshell membrane
electrical energy
porous electrode
eggshell
Prior art date
Application number
TW108121390A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202107827A (zh
Inventor
高丹
劉長洪
范守善
Original Assignee
鴻海精密工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鴻海精密工業股份有限公司 filed Critical 鴻海精密工業股份有限公司
Publication of TW202107827A publication Critical patent/TW202107827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI740164B publication Critical patent/TWI740164B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8626—Porous electrodes characterised by the form
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N3/00—Generators in which thermal or kinetic energy is converted into electrical energy by ionisation of a fluid and removal of the charge therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • H01M4/606—Polymers containing aromatic main chain polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491—Porosity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

一種產生電能的器件的製備方法，其包括以下步驟：提供一第一多孔 電極和一第二多孔電極；提供一蛋殼膜；及將所述第一多孔電極、所述蛋殼膜和所述第二多孔電極依次層疊設置。

Description

產生電能的器件的製備方法
本發明涉及能源技術領域，尤其涉及一種產生電能的器件的製備方法。
目前能量消耗主要依靠非再生能源，例如，煤、石油、天然氣和核能等。鑒於對這些非再生資源消耗量大及儲量有限，及使用它們所造成的污染，人們致力於開發新能源或可再生能源，及進行能量的回收再利用。
水係一種對環境和生態影響很小的能源，人們發展了水力發電。水力發電係通過水流帶動發電機獲取電能。然而，先前的水力發電需要大壩提供大規模的水流，而且需要專門的發電機組。
有鑒於此，提供一種產生電能的器件的製備方法，該製備方法可以通過少量的水運動獲取電能實為必要。
一種產生電能的器件的製備方法，其包括以下步驟：提供一第一多孔電極和一第二多孔電極；提供一蛋殼膜；及將所述第一多孔電極、所述蛋殼膜和所述第二多孔電極依次層疊設置。
與先前技術相比，本發明使用兩個多孔電極夾持一蛋殼膜(ESM)，當具有正負離子的液體從該電極和蛋殼膜滲透時，ESM對該液體中特定的正離子具有固有的選擇透過性，並且會留下殘餘的負離子。故，液體從ESM中滲透時，位於ESM一側的電極聚集負電荷，位於ESM另一側的電極聚集正電荷，在兩個電極之間產生電勢差，從而產生電壓。
10，20，30，40，50:產生電能的裝置
100，200:產生電能的器件
102:第一電極
104:蛋殼膜
106:第二電極
108:第三電極
101:第一側
103:第二側
105:重疊區域
107:第一表面
109:第二表面
120:第一產生電能的器件
140:第二產生電能的器件
300:液體
500:第一容器
520:第一開口
540:第一底部
550:第一通孔
600:第二容器
620:第二開口
640:第二底部
650:第二通孔
660:軟木塞
680:抽濾瓶
700:第三容器
720:第三開口
740:第三底部
800:第四容器
802:第一側壁
804:第二側壁
806:第三側壁
808:第四側壁
820:空間
822:第一空間
824:第二空間
900:隔水膜
60:手環
62:手環本體
620:本體空間
622:子本體空間
64:燈
A:切線
θ:夾角
圖1為本發明第一實施例提供的產生電能的器件的結構示意圖。
圖2為本發明第一實施例提供的產生電能的器件的製備方法的流程圖。
圖3為本發明第一實施例提供的CNT/PANI複合結構的掃描電鏡照片和光學照片。
圖4為本發明第一實施例提供的蛋殼和蛋殼膜的複合物的光學照片。
圖5為本發明第一實施例提供的ESM接觸蛋液的表面的掃描電鏡照片。
圖6為本發明第一實施例提供的ESM接觸蛋殼的表面的掃描電鏡照片。
圖7為本發明第一實施例提供的產生電能的方法的工藝流程圖。
圖8為本發明第一實施例提供的產生電能的方法的另一工藝流程圖。
圖9為本發明第一實施例提供的由CNT/PANI複合結構和ESM形成圖1的產生電能的器件的工藝流程圖。
圖10為本發明第一實施例提供的由CNT/PANI複合結構和ESM形成的產生電能的器件與抽濾瓶結合的結構示意圖。
圖11為圖10中產生電能的器件的電壓-時間曲線圖。
圖12為本發明第二實施例提供的產生電能的器件的結構示意圖。
圖13為本發明第三實施例提供的產生電能的裝置的結構示意圖。
圖14為圖13中產生電能的裝置的電壓-時間曲線圖。
圖15為圖13中產生電能的裝置的另一電壓-時間曲線圖。
圖16為本發明第四實施例提供的產生電能的裝置的結構示意圖。
圖17為圖16中產生電能的裝置的電壓-時間曲線圖。
圖18為本發明第五實施例提供的產生電能的裝置的結構示意圖。
圖19為圖18中產生電能的裝置的電壓-時間曲線圖。
圖20為本發明第六實施例提供的產生電能的裝置的結構示意圖。
圖21為圖20中產生電能的裝置的另一擺放位置的結構示意圖。
圖22為本發明第七實施例提供的產生電能的裝置的結構示意圖。
圖23為圖22中產生電能的裝置的另一擺放位置的結構示意圖。
圖24為本發明第八實施例提供的手環的結構示意圖。
下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的產生電能的器件及其製備方法、利用該器件的裝置、產生電能的方法，及利用該器件的手環作進一步的詳細說明。
請參見圖1，本發明第一實施例提供一種產生電能的器件100，其包括一第一電極102、一蛋殼膜(Eggshell Membrane，ESM)104和一第二電極106，所述第一電極102、蛋殼膜104和第二電極106依次層疊設置，形成一三明治結構。所述蛋殼膜104位於第一電極102和第二電極106之間。優選地，第一電極102和第二電極106均與蛋殼膜104直接接觸。
可以理解，為了避免短路，第一電極102和第二電極106應間隔設置。本實施例中，將第一電極102和第二電極106重疊的部分定義為重疊區域105，蛋殼膜104的面積(或者尺寸)大於或等於該重疊區域105的面積(或者尺寸)。圖1所示的產生電能的器件100中，整個第一電極102和整個第二電極106完全重疊，那麼所述重疊區域就係整個第一電極102或者整個第二電極106。可以理解，第一電極102和第二電極106也可以部分重疊，如後面的圖9所示。
所述第一電極102和第二電極106需要滿足多孔性和導電性這兩個要求。所述第一電極102和第二電極106可以為網狀結構或者由多孔性的導電材料形成。例如所述第一電極102和第二電極106可以為奈米碳管膜、金屬網或多孔的金屬片。本實施例中，所述第一電極102和第二電極106均為奈米碳管複合結構，具體為CNT/PANI複合結構(指奈米碳管和聚苯胺的複合結構)。
所述CNT/PANI複合結構包括一奈米碳管網狀結構及一聚苯胺層。所述奈米碳管網狀結構由複數個奈米碳管相互連接形成，相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力連接。所述CNT/PANI複合結構中，奈米碳管網狀結構作為骨架，聚苯胺層包覆在所述奈米碳管網狀結構中的奈米碳管的表面。即，所述奈米碳管網狀結構可支撐聚苯胺層，使得聚苯胺層可分佈在奈米碳管的表面。在本實 施例中，所述奈米碳管網狀結構中每個奈米碳管的表面都分佈有聚苯胺層。此外，所述奈米碳管網狀結構具有複數個微孔。這些微孔係由複數個奈米碳管所圍成，且微孔的表面均設置有聚苯胺層。由於複數個微孔的存在，使得CNT/PANI複合結構成為多孔性導電材料。
所述奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或幾種。單壁奈米碳管的直徑優選為0.5奈米~50奈米，雙壁奈米碳管的直徑優選為1.0奈米~50奈米，多壁奈米碳管的直徑優選為1.5奈米~50奈米。所述奈米碳管的長度優選為在100奈米到10毫米之間。本實施例中，所述奈米碳管網狀結構中的奈米碳管無序排列或者相互纏繞。優選地，所述奈米碳管基本平行於奈米碳管網狀結構的表面。
進一步，為了使蛋殼膜104更好地與第一電極102和第二電極106結合，可以使用膠黏劑將其黏在一起。膠黏劑位於蛋殼膜104的部分表面，不能位於蛋殼膜104的整個表面。
本實施例中，第一電極102位於蛋殼膜104的上方，第二電極106位於蛋殼膜104的下方，當產生電能的器件100所產生的電能被測量時，第一電極102連接電壓表的負極，第二電極106連接電壓表的正極。
所述蛋殼膜104可以為任何蛋殼膜，比如雞蛋的蛋殼膜、鴨蛋的蛋殼膜、鵝蛋的蛋殼膜、鵪鶉蛋的蛋殼膜或者其他鳥類的蛋殼膜。所述蛋殼膜104的厚度和尺寸不限，可以根據實際需要進行選擇。本實施例中，所述蛋殼膜104為雞蛋的蛋殼膜，所述蛋殼膜104的形狀係1.7X1.7cm2的正方形。
請參見圖2，本發明第一實施例進一步提供一種所述產生電能的器件100的製備方法，其包括以下步驟：S11，提供所述第一電極102和所述第二電極106；S12，提供所述蛋殼膜104；及S13，將所述第一電極102、所述蛋殼膜104和所述第二電極106依次層疊設置，形成一三明治結構，並且蛋殼膜104位於第一電極102和第二電極106之間。
步驟S11中，所述第一電極102和第二電極106均為CNT/PANI複合結構。本實施例中，所述CNT/PANI複合結構的製備方法，包括以下步驟： S111，將奈米碳管添加到一溶劑中並進行絮化處理，獲得一奈米碳管絮狀結構，所述溶劑選用水、易揮發的有機溶劑，所述絮化處理為超聲波分散處理或高強度攪拌等；S112，將所述奈米碳管絮狀結構按照預定形狀攤開；S113，施加一定壓力於攤開的奈米碳管絮狀結構上；S114，將所述奈米碳管絮狀結構中殘留的溶劑烘乾或等溶劑自然揮發後獲得所述奈米碳管網狀結構；S115，將所述奈米碳管網狀結構浸沒於40mL的苯胺溶液中，形成第一混合溶液，將該第一混合溶液靜置10分鐘，所述苯胺溶液中含有0.002M苯胺單體與0.04M鹽酸；S116，向所述第一混合溶液中緩慢加入經過預冷處理的40mL 0.002M的過硫酸銨溶液，形成第二混合溶液，並將該第二混合溶液於0℃條件下靜置24h，得到CNT/PANI複合結構；及S117，從所述第二混合溶液中取出CNT/PANI複合結構並去除多餘的反應液，於80℃真空條件下乾燥12h。
圖3為通過上述方法制得的CNT/PANI複合結構的掃描電鏡照片和光學照片。
步驟S12中，獲取所述蛋殼膜104的方法不限，本發明提供兩種蛋殼膜104的獲取方法。
第一種獲取蛋殼膜104的方法，包括以下步驟：S121，取出蛋中的蛋液，得到一蛋殼和蛋殼膜104的複合物，並用去離子水清洗所述蛋殼和蛋殼膜104的複合物；S122，將蛋殼和蛋殼膜104剝離，得到蛋殼膜104；及S123，用去離子水清洗所述蛋殼膜104。
步驟S121中，可以將蛋的一端打碎，將蛋液倒出或吸出，並用去離子水沖洗所述蛋殼和蛋殼膜的複合物，以將殘留的蛋液去除。
步驟S123中，本實施例，所述蛋殼膜104不需要完全乾燥，只需用紙吸取水分，完全乾燥會導致蛋殼膜104不平整，甚至破裂，也會導致第一電極102和第二電極106不能更好地和蛋殼膜104接觸。
第二種獲取蛋殼膜104的方法，包括以下步驟： S121’，取出蛋中的蛋液，得到一蛋殼和蛋殼膜104的複合物，並用去離子水清洗所述蛋殼和蛋殼膜104的複合物；S122’，將所述蛋殼和蛋殼膜104的複合物放入一酸性溶液中，放置一段時間，得到蛋殼膜104；及S123’，將所述蛋殼膜104從酸性溶液中取出，用去離子水清洗所述蛋殼膜104。
步驟S121’和步驟S121相同。
步驟S122’中，蛋殼的成分係碳酸鈣，故，將蛋殼和蛋殼膜104的複合物放入酸性溶液中，蛋殼中的碳酸鈣與酸發生化學反應，可以將蛋殼腐蝕掉，從而得到蛋殼膜104。所述酸性溶液包括硫酸、鹽酸等。
步驟S123’中，用去離子水清洗掉蛋殼膜104中的雜質，比如步驟S122’中的反應產物氯化鈣、及多餘的酸性溶液等。
步驟S13中，為確保第一電極102和第二電極106不直接接觸，蛋殼膜104的面積大於或等於第一電極102和第二電極106重疊部分的面積。
進一步，所述產生電能的器件100的製備方法包括一使用膠黏劑固定蛋殼膜104、第一電極102和第二電極106的步驟，並且使蛋殼膜104的至少部分表面通過第一電極102和第二電極106的孔隙暴露。
圖4為雞蛋倒出蛋液後，蛋殼和蛋殼膜104的複合物的光學照片。圖5為蛋殼膜104接觸蛋液的表面的掃描電鏡照片，圖6為蛋殼膜104接觸蛋殼的表面的掃描電鏡照片。由圖5和圖6可以看出蛋殼膜104具有交織的微孔結構，蛋殼膜104接觸蛋殼的表面具有較為明顯的多孔聚結纖維結構。這種結構使得蛋殼膜104具有較高的孔隙率和較大的表面積，允許氣體和水分子的擴散。
請參見圖7，本發明第一實施例提供一種產生電能的方法，包括以下步驟：S21，提供一產生電能的器件100；及S22，使一具有正負離子的液體300從所述產生電能的器件100的一側向另一側滲透。
步驟S21中，所述液體300的種類不限，可以為氯化鉀溶液、氯化鈉溶液或者水等。優選地，所述液體300為水，比如自來水。
步驟S22中，使所述液體300滲透所述產生電能的器件100的方法，包括以下步驟：S221，將所述液體300放置於第一電極102遠離蛋殼膜104的一側；S222，使所述液體300接觸第一電極102遠離蛋殼膜104的表面；及S223，所述液體300從第一電極102遠離蛋殼膜104的表面逐漸滲透至第二電極106遠離蛋殼膜104的表面。
進一步，提供一電壓表對產生的電能進行測量，該電壓表被連接在第一電極102和第二電極106之間。當所述液體300從第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透時，第一電極102連接電壓表的負極，第二電極106連接電壓表的正極。當所述液體300從第二電極106向蛋殼膜104和第一電極102滲透時，第一電極102連接電壓表的正極，第二電極106連接電壓表的負極。本實施例中，第一電極102位於蛋殼膜104的上方，第二電極106位於蛋殼膜104的下方，並且液體300由於自身重力的原因由第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透，第一電極102連接電壓表的負極，第二電極106連接電壓表的正極，此時可以從電壓表得知所產生電壓的數值。
進一步，步驟S22使一具有正負離子的液體300從所述產生電能的器件100的一側向另一側滲透的方法包括一將所述液體300放入一第一容器500的步驟。具體地，如圖8所示，先將液體300放入第一容器500，該第一容器500具有一第一開口520和一第一底部540，該第一開口520和第一底部540相對設置；將所述產生電能的器件100覆蓋所述第一開口520後，將盛放有液體300的第一容器500傾斜或倒置。本實施例中，所述第一電極102的面積大於所述第一開口520面積，從而使第一電極102的一部分和第二電極106的一部分暴露，並且從第一開口520向遠離第一容器500的方向延伸，利於連接外電路。另一實施例中，第一電極102與第一開口520直接接觸。
進一步，所述產生電能的方法包括一利用第二容器600收集從所述產生電能的器件100滲透的液體300的步驟。如圖8所示，該第二容器600具有一第二開口620和一第二底部640，該第二開口620和第二底部640相對設置。所述產生電能的器件100覆蓋所述第二開口620。本實施例中，所述第二電極106的面積大於所述第二開口620面積，從而使第一電極102的一部分和第二 電極106的一部分暴露，並且從第二開口620向遠離第二容器600的方向延伸，利於連接外電路。
進一步，所述產生電能的方法包括一振動所述第一容器500的步驟。當電壓表的讀數基本不變，也即所產生的電壓基本保持不變時，振動所述第一容器500。本實施例中，敲打第一容器500，使第一容器500振動，從而使所產生的電壓可以繼續升高。
以下為第一實施例的具體實施方式
首先製備紙狀CNT/PANI複合結構，並利用鐳射把紙狀CNT/PANI複合結構切成圖9所示的形狀作為電極，1.5X1.5cm2為重疊區域105，伸長的2.5cm用來連接電壓表。然後，將雞蛋的一端打碎，將蛋液倒出，用去離子水清洗蛋殼和蛋殼膜表面殘留的蛋液，再將蛋殼與蛋殼膜輕輕剝離，得到蛋殼膜104，並用去離子水清洗蛋殼膜104。將所得到的蛋殼膜104切成圖9所示1.7X1.7cm2的形狀大小。然後，按照上述產生電能的器件100的製備方法，將兩個電極和蛋殼膜104層疊，得到一三明治結構。所述蛋殼膜104的面積大於重疊區域105的面積以充分將兩個電極隔開防止短路現象。
如圖10所示，將圖9所示的三明治結構固定在一個具有通孔的軟木塞660上，覆蓋該通孔，並將軟木塞660塞入抽濾瓶680中。在所述三明治結構的上方滴加自來水並同時利用電壓表測量兩電極之間的開路電壓，上面的電極連接電壓表的負極，下面的電極連接電壓表的正極。每次滴水量為20μL(微升)。
圖11係上述三明治結構開路電壓的測試結果。圖11中，每個箭頭代表滴水，從圖11中可以看出有水流過這個三明治結構時，會產生電壓，其中插入的小圖係圖11畫圈處的放大圖，可以看出滴加另一滴水會加快電壓的上升。故，產生的電能可以儲存在CNT/PANI電極中。在0至5000秒的時間段內，通過不斷滴水，開路電壓可達到0.26V。在約5000秒的時候，將三明治結構連接一個500Ω(歐姆)的負載進行放電測試。由圖11可知，在0至5000秒的時間段內，不斷滴水，電壓逐漸上升；在約5000秒的時候，電壓急劇下降。可知，當三明治結構連接一個500Ω(歐姆)的負載時，所述三明治結構進行了放電。故，所述三明治結構儲存的電能可以釋放。以上實驗表明，在該三明治結構上 滴水可以產生電能，而且通過不斷滴水，該三明治結構可以獲得一個比較理想的開路電壓，且電能可以被儲存並且釋放。
本發明產生電能的機理係：蛋殼膜104具有較高的孔隙率，而且第一電極102和第二電極106也係具有多孔性，允許水分子的擴散。當水滴在第一電極102(位於蛋殼膜104的上面)上時，水會在重力作用下向蛋殼膜104滲透，而蛋殼膜104對水中特定的正離子具有固有的選擇透過性，並且會留下殘餘的負離子。故，水從蛋殼膜104中滲透時，會引起第一電極102和第二電極106之間的電位差，並且第一電極102聚集負電荷，第二電極106(位於蛋殼膜104的下面)聚集正電荷。故，電能被CNT/PANI電極存儲。當電位差在蛋殼膜104上存在時，滲透的正離子透過蛋殼膜104直至電化學平衡的建立，故隨著時間的推移，輸出電壓的上升速度會減慢，直到另一滴水加入打破平衡使電壓再次快速升高。本實施例的產生電能的器件100可以達到的最大輸出電壓為260mV。當液體300由第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透時，第一電極102聚集負電荷，第二電極106聚集正電荷；當液體300由第二電極106向蛋殼膜104和第一電極102滲透時，第二電極106聚集負電荷，第一電極102聚集正電荷。
請參見圖12，本發明第二實施例提供一種產生電能的器件200，該產生電能的器件200與第一實施例提供的產生電能的器件100相似，其區別係：第二實施例中產生電能的器件200進一步包括一第三電極108，該第三電極108位於第一電極102遠離第二電極106的一側，並且另有一蛋殼膜104位於第三電極108和第一電極102之間，優選地，該蛋殼膜104與第三電極108、第一電極102均直接接觸。也即，第二實施例產生電能的器件100中，第三電極108、一蛋殼膜104、第一電極102、另一蛋殼膜104和第二電極106依次層疊設置，並且第三電極108與第一電極102之間由於設置有蛋殼膜104而沒有電連接，第一電極102和第二電極106之間也係由於設置蛋殼膜104而沒有電連接。第三電極108和第一電極102重疊的部分也定義為重疊區域105，可以理解，位於第三電極108和第一電極102之間的蛋殼膜104的面積大於或者等於該重疊區域105的面積。所述第三電極108的材料與第一電極102、第二電極106的材料相同，本實施例中，第三電極108也係所述CNT/PANI複合結構。
當具有正負離子的液體300從第三電極108遠離蛋殼膜104的表面滲透整個產生電能的器件200時，可以在第三電極108和第一電極102之間、第一電極102和第二電極106之間，及第三電極108和第二電極106之間均檢測到電壓，並且第三電極108和第二電極106之間的電壓值大於第三電極108和第一電極102之間的電壓值，也大於第一電極102和第二電極106之間的電壓值。
請參見圖13，本發明第三實施例提供一種產生電能的裝置10，該產生電能的裝置10與第一實施例提供的產生電能的器件100相似，其區別係：第三實施例中產生電能的裝置10進一步包括一第一容器500和一第二容器600，所述第一實施例中產生電能的器件100位於所述第一容器500和第二容器600之間。
所述產生電能的裝置10中，第一容器500、產生電能的器件100和第二容器600依次設置。第一容器500和第一電極102接觸，並且第一電極102覆蓋第一容器500的第一開口520，第一容器500的第一底部540遠離第一電極102，並與第一電極102相對設置。第二容器600和第二電極106接觸，並且第二電極106覆蓋第二容器600的第二開口620，第二容器600的第二底部640遠離第二電極106，並與第二電極106相對設置。第一容器500用於盛放具有正負離子的液體300，比如自來水。第二容器600用於收集從產生電能的器件100中滲透的液體300。
進一步，第一容器500的第一底部540可設置有一第一通孔550，可以通過該第一通孔550向第一容器500內滴加液體300。當不需要滴加液體300時，再將該第一通孔550塞住或密封。所述第一容器500和第二容器600的材料不限，比如，塑膠、聚合物、玻璃等。
進一步，第二容器600的側壁可設置有一第二通孔650，可以通過該第二通孔650連接一真空泵，從而對該第二容器600抽真空。當對第二容器抽真空時，可以促進第一容器500中的液體300由第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透。
反之，當液體300從第二容器600一側向第一容器500一側滲透時，第一通孔550可以連接一真空泵，從而對該第一容器500抽真空。
以下為第三實施例的具體實施方式
將直徑為1厘米的塑膠離心管切割成高度為1厘米的小管，包括有兩端開口的小管和僅一端開口的小管。然後將紙狀CNT/PANI複合結構切割成所需的形狀。利用具體實施例1中相同的方法獲得三明治結構，並把該三明治結構放在一個僅一端開口的管子上，在三明治結構的上方再放一個兩端開口的管子，最後用AB膠將兩個管子的連接處密封。在兩端開口的管子上方滴加自來水，並同時利用電壓表測量兩電極之間的開路電壓，CNT/PANI複合結構下面的電極連接電壓表的正極，CNT/PANI複合結構上面的電極連接電壓表的負極，每次滴水量仍為20μL，測量結果如圖14所示。圖14中，箭頭代表滴水，滴水可以產生電能，每次滴水會加快電勢的上升。接下來測試圖13中產生電能的裝置10的充放電性能，將該產生電能的裝置10和一個100Ω的負載連接，進行15秒的快速放電，再斷開負載並利用管內的水對該裝置進行再充電。圖14中植入的小圖係圖14畫圈處的放大圖，可以看出，電能放出後，所述產生電能的裝置10還可以繼續回充，並且所回充的電壓可以接近原來的開路電壓。由此可知，圖13中產生電能的裝置10可以被反復利用，實現迴圈充放電。
在兩端開口的管子上方滴加自來水，重複滴水過程，直到輸出電壓基本保持不變。然後用注射器針頭以每秒三下的頻率敲打三明治結構上方裝水的管子。圖15為圖13中產生電能的裝置10的電壓-時間曲線圖。圖15中，箭頭表示開始敲打的時間。從實驗結果可以看出，外部振動和擾動的加入會使產生電能的裝置10的輸出電壓升高而不係降低。可見，振動和擾動會使管內的水發生振盪，從而打破平衡，促使離子通過蛋殼膜104繼續滲透，從而使產生電能的裝置10達到更大的開路電壓。
圖13所示的產生電能的裝置10具有如下優點：第一、當第一容器500位於產生電能的器件100的上方，並且第二容器600位於產生電能的器件100的下方時，第一容器500中的液體300通過第一電極102、蛋殼膜104和第二電極106向第二容器600滲透，可以產生電壓；第二、等待一段時間，待第二容器600中也有液體300時，可以將整個產生電能的裝置10倒置，從而使第二容器600中的液體300通過第二電極106、蛋殼膜104和第一電極102向第一容器500滲透，可以繼續產生電壓；第三、當第一容器500中設置液體300，通過第二通孔650對第二容器600抽真空，可以促使第一容器500中的液體300由第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透，從而產生電壓；等待一段時間，待第一 容器500中的液體300全部滲透，第二容器600中也有液體300時，通過第一通孔550對第一容器500抽真空，可以促使第二容器600中的液體300由第二電極106向蛋殼膜104和第一電極102滲透，從而繼續產生電壓。故，圖13所示的產生電能的裝置10可以反復利用。可以理解，當對第一容器500或者第二容器600抽真空時，需要控制真空度的大小，以確保所述蛋殼膜104不被破壞。
請參見圖16，本發明第四實施例提供一種產生電能的裝置20，該產生電能的裝置20與第二實施例提供的產生電能的器件200相似，其區別係：第四實施例中產生電能的裝置20進一步包括一第一容器500和一第二容器600，所述第二實施例中的產生電能的器件200位於所述第一容器500和第二容器600之間。
所述產生電能的裝置20中，第一容器500、產生電能的器件200和第二容器600依次層疊設置。第一容器500和第三電極108接觸，並且第三電極108覆蓋第一容器500的第一開口520，第一容器500的第一底部540遠離第三電極108，並與第三電極108相對設置。第二容器600和第二電極106接觸，並且第二電極106覆蓋第二容器600的第二開口620，第二容器600的第二底部640遠離第二電極106，並與第二電極106相對設置。第一容器500用於盛放具有正負離子的液體300，比如自來水。第二容器600用於收集從產生電能的器件100中滲透出的液體300。
進一步，第一容器500的第一底部540可設置有一通孔(圖16未示)，可以通過該通孔向第一容器500內滴加液體300。當不需要滴加液體300時，再將該通孔塞住或密封。
以下為第四實施例的具體實施方式
將直徑為1厘米的塑膠離心管切割成高度為1厘米的小管，包括有兩端開口的小管和僅一端開口的小管。然後將紙狀CNT/PANI複合結構切割成所需的形狀。如圖16所示，將第二實施例中產生電能的器件200(如圖12所示)放在一個僅一端開口的管子上，在產生電能的器件200的上方再放一個兩端開口的管子，最後用AB膠將兩個管子的連接處密封。在兩端開口的管子上方滴加自來水，並同時利用電壓表測量電極之間的開路電壓。當測量第三電極108和第一電極102之間的開路電壓時，第三電極108連接電壓表的負極，第一電極102連接電壓表的正極，測得第三電極108和第一電極102之間的開路電壓約為 130mV。將整個裝置靜置5個小時，讓水慢慢滲透至第二層蛋殼膜104。再次測量開路電壓，結果如圖17所示，第三電極108和第一電極102之間的開路電壓先被測量，約為90mV；然後，第三電極108和第二電極106之間的開路電壓被測量，約為190mV。由此可知，圖16中產生電能的裝置20可以有更大的開路電壓。也即，兩個蛋殼膜104可以使裝置達到更大的開路電壓。以此為基礎，增加蛋殼膜104的層數可以獲得理想的電壓值，然需要更長時間讓液體300滲透。
請參見圖18，本發明第五實施例提供一種產生電能的裝置30，該產生電能的裝置30與第三實施例提供的產生電能的裝置10相似，其區別係：第五實施例中產生電能的裝置30進一步包括：另一個產生電能的器件100和一第三容器700。所述產生電能的裝置30中包括兩個產生電能的器件100，為了清楚地描述，將這兩個產生電能的器件100分別定義為第一產生電能的器件120和第二產生電能的器件140。
所述產生電能的裝置30中，第三容器700、第一產生電能的器件120、第一容器500、第二產生電能的器件140和第二容器600依次層疊設置。第一容器500中第一底部540的通孔係打開狀態。第三容器700具有相對的一第三開口720和一第三底部740。第一產生電能的器件120中的第一電極102覆蓋第三開口720，並且與第三底部740相對設置。第三容器700的第三底部740可設置有一通孔(圖未示)，可以通過該通孔向第三容器700內滴加液體300。當不需要滴加液體300時，再將該通孔塞住或密封。第一容器500中設置有液體300。第二容器600用於收集從第二產生電能的器件140滲透的液體300。本實施例中，第三容器700、第一產生電能的器件120、第一容器500、第二產生電能的器件140和第二容器600從上而下依次設置。也即，第五實施例中產生電能的裝置30係由兩個第三實施例中產生電能的裝置10組成。所述第三容器700的材料不限，可以與第一容器500、第二容器600的材料相同。
以下為第五實施例的具體實施方式
所述第一容器500、第二容器600和第三容器700係直徑為1厘米、高度為1厘米的塑膠離心管，所述第一電極102和第二電極106均係CNT/PANI複合結構。向第三容器700中滴入自來水，並且同時測量第一產生電能的器件120中第一電極102和第二電極106之間的開路電壓，直到電壓變化不大，再閉 合開關s，並測量第一產生電能的器件120中第一電極102與第二產生電能的器件140中第二電極106之間的開路電壓，測量結果如圖19所示。圖19中，箭頭所對應的時間係兩個裝置串聯的開始時間。可以理解，將兩個產生電能的裝置10串聯，它們的開路電壓可以進行疊加從而達到更大的值。將兩個產生電能的裝置10並聯，它們的開路電流可以進行疊加從而達到更大的值。
圖16所示的產生電能的裝置20和圖18所示的產生電能的裝置30，與圖13所示的產生電能的裝置10具有相似的優點。
請參見圖20，本發明第六實施例提供一種產生電能的裝置40，該產生電能的裝置40與第一實施例提供的產生電能的器件100相似，其區別係：第六實施例中產生電能的裝置40進一步包括一第四容器800，所述產生電能的器件100位於所述第四容器800的內部，並且所述第四容器800內設置有具有正負離子的液體300。
所述產生電能的裝置40中，所述產生電能的器件100具有相對的第一側101和第二側103，第一側101固定在第四容器800的側壁上並與該側壁直接接觸。第二側103懸空，並與第四容器800的側壁間隔設置。優選的，所述第四容器800定義一空間820，該第四容器800具有相對的第一側壁802和第三側壁806，並具有相對的第二側壁804和第四側壁808，所述第一側壁802、第二側壁804、第三側壁806和第四側壁808圍成所述空間820；產生電能的器件100位於所述空間820內，被固定在第一側壁802上；產生電能的器件100的第一側101與該第一側壁802直接接觸並固定在第一側壁802上，第二側103懸空並且與第三側壁806之間具有間隙；產生電能的器件100與第二側壁804和第四側壁808均具有一定的距離；第一電極102靠近第四側壁808，第二電極106靠近第二側壁804。優選地，第一電極102和第二電極106穿過第一側壁802從第四容器800的內部暴露或延伸出來，利於連接外電路。所述第四容器800的材料不限，可以與第一容器500、第二容器600的材料相同。
所述產生電能的裝置40的使用方法為：如圖20所示，使第四容器800的第一側壁802位於下方，而第三側壁806位於上方，液體300位於第一側壁802和第一電極102之間，該液體300會從第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透，此時產生電能的裝置40處於開啟狀態，能夠產生電壓。如圖21所示，使第四容器800的第三側壁806位於下方，而第一側壁802位於上方，液 體300會流到第三側壁806上，並且液體300的表面至第三側壁806的距離較小，該液體300不會接觸更不會淹沒所述產生電能的器件100，也即第一電極102和第二電極106均不會接觸到液體300，此時產生電能的裝置40處於關閉狀態，不會產生電壓。
請參見圖22，本發明第七實施例提供一種產生電能的裝置50，該產生電能的裝置50與第六實施例提供的產生電能的裝置40相似，其區別係：第七實施例中產生電能的裝置50進一步包括一隔水膜900，該隔水膜900位於所述產生電能的器件100的第二側103與所述第三側壁806之間，並且與所述產生電能的器件100和第三側壁806接觸，使得產生電能的器件100和隔水膜900將第四容器800的空間820分隔成第一空間822和第二空間824，該第一空間822和第二空間824相互獨立。第一空間822和第二空間824中的至少一個設置有所述液體300。當第四容器800的第三側壁806位於下方，而第一側壁802位於上方時，液體300位於第三側壁806上面，並且確保第一電極102和第二電極106均不會接觸到液體300，也即確保液體300不會接觸更不會淹沒所述產生電能的器件100。所述隔水膜900的材料不限，只要不會使水滲透通過即可，比如玻璃等。
所述產生電能的裝置50的使用方法為：如圖22所示，使第四容器800的第二側壁804位於下方，而第四側壁808位於上方，位於第一空間822的液體300會從第一電極102向蛋殼膜104和第二電極106滲透，此時產生電能的裝置50處於開啟狀態，能夠產生電壓。如圖23所示，使第四容器800的第三側壁806位於下方，而第一側壁802位於上方，液體300會流到第三側壁806上，並且不會接觸第一電極102和第二電極106，此時產生電能的裝置50處於關閉狀態，不能產生電壓。使第四容器800的第四側壁808位於下方，而第二側壁804位於上方，位於第二空間824的液體300會從第二電極106向蛋殼膜104和第一電極102滲透，此時產生電能的裝置50也處於開啟狀態，能夠產生電壓。
圖20所示的產生電能的裝置40和圖21所示的產生電能的裝置50具有如下優點：通過不同的放置方式，可以控制所述產生電能的裝置40、50產生電壓，也可以控制其不產生電壓。
請參見圖24，本發明第八實施例提供一種手環60，該手環60包括一手環本體62、複數個第一實施例中產生電能的器件100、複數個燈64、具有正負離子的液體300，及多根導線。
所述手環本體62具有一中空的管狀結構，並且定義有一本體空間620。可以理解，所述手環本體62係環狀體，可以使手穿過該環狀體，從而佩戴所述手環60。該環狀體可以設置成任意形狀，比如圓形、三角形、方形、N≧5的多邊形、橢圓形等。可以理解，所述手環本體62可以設置為封閉的環形，也可以設置有非封閉的環形。
複數個產生電能的器件100間隔位於所述本體空間620內，並且將所述本體空間620分割成複數個獨立的子本體空間622。複數個燈64位於手環本體62的外表面或者嵌在手環本體62管壁內部，並且產生電能的器件100通過導線電連接一個或複數個燈64。本實施例中，每一個產生電能的器件100中，第一電極102和第二電極106均從所述本體空間620暴露或延伸出來與燈64電連接。至少一個子本體空間622內設置所述具有正負離子的液體300。然，所述液體300並未將所述手環本體62完全填滿。所述液體300與所述本體空間620的體積比小於1：1，比如，液體300：本體空間620(體積比)=1：2，液體300：本體空間620(體積比)=1：3，或者液體300：本體空間620(體積比)=1：4等。本實施例中，所述具有正負離子的液體300係自來水。
每個產生電能的器件100具有相對的第一表面107和第二表面109，其中，第一表面107係該產生電能的器件100中第一電極102遠離蛋殼膜104的表面，第二表面109係該產生電能的器件100中第二電極106遠離蛋殼膜104的表面。所述環狀體(手環本體62)的切線A與所述第一表面107和第二表面109形成一夾角θ，該夾角θ大於0度且小於等於90度，優選地，該夾角大於60度且小於等於90度。本實施例中，所述夾角θ為90度。第一實施例中產生電能的器件100的數量不限，例如，可以為2-6個。
所述手環本體62的材料不限，比如聚合物、皮、玻璃等。本實施例中，所述手環本體62的材料為橡膠。所述燈64為任何發光元件，比如LED燈等。
手環60在運動(比如人們佩戴該手環60運動或活動時)過程中，位於子本體空間622中的液體300會接觸所述第一電極102或第二電極106，並 從蛋殼膜104滲透，從而產生電壓，該電壓會使相應的燈64亮。故，所述手環60上的燈64會自動發亮。手環60在運動過程中，液體300可能會不接觸所述第一電極102和第二電極106，此時，沒有電壓產生，燈64也不會亮。故，手環60在運動時，燈64會時亮時滅。一方面，佩戴手環60的人們在夜間行走時，可以被其他人或車發現，從而避免危險事故的發生；另一方面，手環60閃閃發光，也裝飾了手環60。
可以理解，所述手環60不限於手上佩戴的環，可以為人體或物體任意位置的佩戴環或裝飾環。
進一步，所述手環60中產生電能的器件100也可以替換為第二實施例中產生電能的器件200，此時燈64也可以連接在第三電極108和第二電極106之間。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種產生電能的器件的製備方法，其包括以下步驟：提供一第一多孔電極和一第二多孔電極；提供一蛋殼膜；及將所述第一多孔電極、所述蛋殼膜和所述第二多孔電極依次層疊設置，所述第一多孔電極與所述蛋殼膜直接接觸，所述第二多孔電極與所述蛋殼膜直接接觸。
  2. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述第一多孔電極和所述第二多孔電極為奈米碳管膜、金屬網或者多孔的金屬片。
  3. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述第一多孔電極和所述第二多孔電極由多孔性的導電材料形成。
  4. 如請求項3所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述第一多孔電極和所述第二多孔電極為一奈米碳管複合結構，該奈米碳管複合結構的製備方法包括以下步驟：將奈米碳管添加到一溶劑中，經絮化處理、施壓及乾燥後，獲得一奈米碳管網狀結構；將所述奈米碳管網狀結構浸沒於苯胺溶液中，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入經過預冷處理的過硫酸銨溶液，形成第二混合溶液，並將該第二混合溶液靜置一段時間，得到奈米碳管複合結構；以及從所述第二混合溶液中取出所述奈米碳管複合結構。
  5. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述蛋殼膜為雞蛋的蛋殼膜、鴨蛋的蛋殼膜、鵝蛋的蛋殼膜、或者鵪鶉蛋的蛋殼膜。
  6. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述蛋殼膜的製備方法包括以下步驟：取出蛋中的蛋液，得到一蛋殼和蛋殼膜的複合物，並用去離子水清洗所述蛋殼和蛋殼膜的複合物；將蛋殼和蛋殼膜剝離，得到所述蛋殼膜；及用去離子水清洗所述蛋殼膜。
  7. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述蛋殼膜的製備方法包括以下步驟：取出蛋中的蛋液，得到一蛋殼和蛋殼膜的複合物，並用去離子水清洗所述蛋殼和蛋殼膜的複合物；將所述蛋殼和蛋殼膜的複合物放入一酸性溶液中，放置一段時間，得到所述蛋殼膜；及將所述蛋殼膜從所述酸性溶液中取出，用去離子水清洗所述蛋殼膜。
  8. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，將所述第一多孔電極、所述蛋殼膜和所述第二多孔電極依次層疊設置的方法包括使用膠黏劑固定所述蛋殼膜、所述第一多孔電極和所述第二多孔電極的步驟，並且使所述蛋殼膜的至少部分表面通過所述第一多孔電極和所述第二多孔電極的孔隙暴露。
  9. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，所述第一多孔電極和所述第二多孔電極重疊的部分定義為重疊區域，所述蛋殼膜的尺寸大於或者等於所述重疊區域的尺寸，以至於所述第一多孔電極和所述第二多孔電極彼此絕緣設置。
  10. 如請求項1所述的產生電能的器件的製備方法，其中，進一步包括提供一第三多孔電極的步驟，將該第三多孔電極設置在所述第一多孔電極遠離所述蛋殼膜的一側，並且在所述第三多孔電極和所述第一多孔電極之間設置另一蛋殼膜。
TW108121390A 2019-05-30 2019-06-19 產生電能的器件的製備方法 TWI740164B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910465018.1 2019-05-30
CN201910465018.1A CN112019089B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 产生电能的器件的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202107827A TW202107827A (zh) 2021-02-16
TWI740164B true TWI740164B (zh) 2021-09-21

Family

ID=73501258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108121390A TWI740164B (zh) 2019-05-30 2019-06-19 產生電能的器件的製備方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200381742A1 (zh)
CN (1) CN112019089B (zh)
TW (1) TWI740164B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104054209A (zh) * 2011-11-15 2014-09-17 高级聚合电池公司 水性电解质锂硫电池
CN107800323A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 北京纳米能源与系统研究所 一种天然材料全可降解纳米发电机
CN108336924A (zh) * 2018-02-06 2018-07-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种生物蛋白柔性纳米摩擦发电机及其制备方法
CN109111579A (zh) * 2018-08-29 2019-01-01 湖南工业大学 一种摩擦纳米发电机用蚕丝蛋白气凝胶及其制备方法和摩擦纳米发电机
CN109687756A (zh) * 2019-02-21 2019-04-26 中国科学院兰州化学物理研究所 一种适合在高湿度环境中使用的基于生物膜材料的摩擦纳米发电机及其制备方法与应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140512B (zh) * 2010-06-02 2019-01-22 株式会社半导体能源研究所 电力储存装置
CN101937776B (zh) * 2010-07-14 2011-12-21 清华大学 超级电容
US9916914B2 (en) * 2011-09-07 2018-03-13 The Governors Of The University Of Alberta N-doped carbon materials
CN106025150A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 南京清辉新能源有限公司 一种用于二次电池的生物质隔膜及其制备方法
CN109482152B (zh) * 2018-11-30 2021-11-02 泉州师范学院 基于蛋壳膜模板的金属氧化物复合纳米材料、其制备方法及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104054209A (zh) * 2011-11-15 2014-09-17 高级聚合电池公司 水性电解质锂硫电池
CN107800323A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 北京纳米能源与系统研究所 一种天然材料全可降解纳米发电机
CN108336924A (zh) * 2018-02-06 2018-07-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种生物蛋白柔性纳米摩擦发电机及其制备方法
CN109111579A (zh) * 2018-08-29 2019-01-01 湖南工业大学 一种摩擦纳米发电机用蚕丝蛋白气凝胶及其制备方法和摩擦纳米发电机
CN109687756A (zh) * 2019-02-21 2019-04-26 中国科学院兰州化学物理研究所 一种适合在高湿度环境中使用的基于生物膜材料的摩擦纳米发电机及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ma, L., Chen, R., Hu, Y., Zhang, W., Zhu, G., Zhao, P., et al. "Nanoporous and lyophilic battery separator from regenerated eggshell membrane with effective suppression of dendritic lithium growth", Energy Storage Material, Vol. 14, pages 258-266, September 2018 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20200381742A1 (en) 2020-12-03
CN112019089B (zh) 2022-03-22
CN112019089A (zh) 2020-12-01
TW202107827A (zh) 2021-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ge et al. Foldable supercapacitors from triple networks of macroporous cellulose fibers, single-walled carbon nanotubes and polyaniline nanoribbons
Li et al. A self-charging device with bionic self-cleaning interface for energy harvesting
Kim et al. Fabrication of a stretchable solid-state micro-supercapacitor array
CN105097295B (zh) 一种高性能微型超级电容器及其制备方法
CN110323074A (zh) 一种不对称型全固态纤维状柔性超级电容器及其制备方法
Liu et al. Silver nanowires as the current collector for a flexible in-plane micro-supercapacitor via a one-step, mask-free patterning strategy
CN111600511A (zh) 基于一维羧基化碳材料的水伏与湿气发电器件制备方法
Liang et al. Solution-processed PDMS/SWCNT porous electrodes with high mass loading: toward high performance all-stretchable-component lithium ion batteries
CN103354273B (zh) 一种嵌入式大面积柔性敏化太阳电池及其制备方法
CN109928387A (zh) 一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法与应用
TWI740164B (zh) 產生電能的器件的製備方法
TW200919811A (en) Anode of lithium-ion battery, method of making the same and lithium-ion battery using the same
TWI740163B (zh) 產生電能的方法
TWI730343B (zh) 產生電能的器件
TWI721459B (zh) 裝飾環
TWI740165B (zh) 產生電能的裝置
CN108962628A (zh) 一种利用半导体激光器直写制备柔性电容器的方法
KR20200007653A (ko) 수증기 및 전기 동시 생산용 장치
CN207134250U (zh) 基于石墨烯纤维材料的柔性全固态超级电容器
Wijewardhana et al. Novel electrode design for energy harvesting devices based on liquid–solid contact and enhancement of effective interface area
CN109243861A (zh) 提高超级电容器性能的方法
CN105932101B (zh) 一种丙纶纤维太阳能微电池及其制造方法
WO2019128029A1 (zh) 一种基于固态纳米孔的热电转换体系
Pu et al. Stretchable microsupercapacitor arrays with a composite honeycomb structure
WO2020013547A3 (ko) 수증기 및 전기 동시 생산용 장치