基于石墨烯网的流体发电装置

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本文利用十字交叉型的铜网作为化学气相沉积(CVD)法生长石墨烯的基底,得到了网格状的石墨烯,在制备过程中可以通过选取不同目数的铜网基底控制网状石墨烯的网格形状、石墨烯条带粗细和网格密度。利用网状石墨烯实现了流体发电。当带有离子的液体在网状石墨烯表面流动时,在两端可以监测到电压的产生。本文中讨论的离子液体具体分为两种类型,一种是离子液滴;另外一种是连续的离子流体。当离子液滴在网状石墨烯表面运动时,液滴的前端和后端形成的电容电荷量发生变化,引起电荷的定向移动形成电流,因此在两端监测到电压,电压的大小和方向与离子液滴的运动形式呈现一定关系。将离子液滴变换为连续的离子流体后,同样可以产生电流,在这两个过程中,网状石墨烯的特殊结构起到非常关键的作用,并且当有连续的离子流体持续流经网状石墨烯表面时,可以得到连续稳定的电压。论文中也深入探究了网状石墨烯的目数对产生电压大小的影响。实验中使用40目、80目、100目、120目、150目、180目的铜网为基底制备石墨烯,经测试、比较分析结果发现100目铜网基底为最优基底。同时探究斜面倾角的影响,找到其最优值为45o。网状石墨烯的流体发电特性有望应用于能量回收及转换和流量传感等领域。
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