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申请/专利权人：南京大学
摘要：本发明属于水伏发电材料领域，具体涉及高于100V超高压新型水伏发电器件的制备方法及其应用。本发明通过交联壳聚糖和羧甲基纤维素前驱体，在液氮辅助的双向冷冻干燥工艺下设计了一种仿生T型水凝胶。通过在水凝胶表面原位聚合GQDsMXene复合材料制备太阳能界面蒸发器件。在蒸发器的中部和两端装配上装配铂电极碳纳米管电极，产物在太阳能界面蒸发过程中能从海水而非淡水中高效产生水蒸气和电力。该水伏发电器件具有特定的液体传输通道、GQDsMXene纳米光热复合材料，可通过模拟“荷花茎叶”的蒸腾过程来高度增强光热蒸发和发电，可为电子设备供电或为商用超级电容器充电。此外，该器件极容易集成，在户外自然环境下通过森林化集成实现了高于100V的超高电压输出和高淡水收集率。本发明为海上工作平台模块化淡水和高压电源接入提供了一个新概念，在未来新能源获取方面具有巨大的应用潜力。
主权项：1.高于100V超高压新型水伏发电器件的制备方法及其应用，其特征在于，包括以下步骤：1制备超高压水伏发电器件的水凝胶基体。在冰醋酸溶液中加入壳聚糖CS和羧甲基纤维素CMC，完全溶解后加入稀盐酸和戊二醛溶液，搅拌得到交联的CSCMC水凝胶前驱体溶液。将上述溶液倒入特制的T形聚乳酸模具中，放入铜凹槽中，使T型聚乳酸模具的三个顶点都与铜模接触，通过液氮辅助的双向冷冻法制备仿生T型水凝胶基体。2配置石墨烯量子点GQDsMXene复合溶液用于超高压水伏发电器件的光热效应和发电，遵循以下合成路线：将MXene纳米片加入到10mL乙二醇和10mL去离子水混合溶液中，形成均匀的胶体溶液。随后，在上述溶液中加入10mg的GQDs，并剧烈搅拌15分钟，以确保充分混合。3采用原位聚合工艺制备超高压水伏发电器件。将步骤1制备的T型水凝胶在60℃下浸入步骤2的GQDsMXene混合溶液中反应。经过30分钟反应后将水凝胶用乙醇水11的混合物洗涤3-5次去除残留的反应产物。最后，在冷冻干燥后的T型水凝胶两端装配电极，得到目标产物超高压水伏发电器件。
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百度查询： 南京大学 高于100V超高压新型水伏发电器件的制备方法及其应用
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