一种基于壳聚糖的水伏发电器件及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于壳聚糖的水伏发电器件及系统，属于新材料技术领域。本发明专利技术提供的水伏发电器件采用了壳聚糖作为功能层材料，壳聚糖已被证实具有良好的生物相容性和生物降解性，降解产物对人体无毒副作用，在体内不积蓄，无免疫原性，因而在生物医学领域有着极广阔的前景。本发明专利技术提供的水伏发电机器件制备方法简易、生产效率高，兼具良好的经济性和生物兼容性，可为人体穿戴式和植入式生物电子器件提供新型的可持续供电方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料，尤其涉及一种基于壳聚糖的水伏发电器件及系统。

技术介绍

1、水伏发电技术是利用材料与流体界面的相互作用来产生电能的新型发电模式，因其绿色、可持续和低成本的优势在近年来引起了研究人员的广泛关注。水伏发电装置利用丰富的大气水蒸汽，通过转换水蒸气在凝结过程中释放的潜热能量，来实现电能的输出(即捕捉水蒸气凝结为液态水时发生的化学势能变化，这种从气态到液态的转变改变了水分子的潜在能量，从而实现电能的输出)。其构成通常包括活性层的湿敏复合功能层材料以及传递电子的一对电极。

2、水伏发电器件产生的电能直接源自环境中水蒸汽扩散产生的化学能。某些材料，例如氧化石墨烯，在与水蒸汽发生作用后会电离出载流子，且因其官能团浓度梯度分布，这种梯度分布引起载流子从浓度较高端向浓度较低端扩散，从而产生电压和电流，实现电能的输出。

3、然而，在现有技术中，功能层材料(如石墨烯氧化物)的生物安全性尚未得到验证，且发电装置的输出电流较小，带载能力较差。制造水伏发电装置需要对材料进行预处理，如等离子体氧化、化学氧化和电场诱导等，以满足不同浓度梯度分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，包括：基底、电极和壳聚糖-有机酸-氯化钾功能层。

2.根据权利要求1所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖-有机酸-氯化钾功能层由包括以下步骤的制备方法制得：

3.根据权利要求2所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖有机酸水凝胶分散液的浓度为10～30mg/mL；

4.根据权利要求3所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖有机酸水凝胶分散液采用的溶剂为有机弱酸溶液。

5.根据权利要求4所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述有机弱酸溶液为柠檬...

【技术特征摘要】

1.一种基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，包括：基底、电极和壳聚糖-有机酸-氯化钾功能层。

2.根据权利要求1所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖-有机酸-氯化钾功能层由包括以下步骤的制备方法制得：

3.根据权利要求2所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖有机酸水凝胶分散液的浓度为10～30mg/ml；

4.根据权利要求3所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述壳聚糖有机酸水凝胶分散液采用的溶剂为有机弱酸溶液。

5.根据权利要求4所述的基于壳聚糖的水伏发电器件，其特征在于，所述有机弱酸溶液为柠檬酸溶液；

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【专利技术属性】
技术研发人员：高鸣源，陈江，张婷婷，李玉妹，陈枭，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：