[发明专利]一种基于石墨烯的流体发电装置或波动传感装置

权利要求书

1.一种流体发电装置，其特征是：它是在绝缘基底（1）上结合一层石墨烯薄膜层（2），在石墨烯薄膜层的两端分别有电极（3）和电极（4）。

2.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：所述的绝缘基底是任意的固体绝缘材料，包括塑料、橡胶、玻璃或石英。

3.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：所述的电极包括但不限于铜、铁、金、银等金属电极或其它任意导电固体材料。

4.一种制备权利要求1所述流体发电装置的方法，它包括如下步骤：

（一）准备绝缘基底，洗净，氮气吹干；

（二）化学气相沉积生长石墨烯：以铜箔为基底，维持生长温度950～1000℃,通入甲烷和氢气，气体流量为甲烷25 sccm，氢气10 sccm，生长15分钟后，关闭甲烷，在10sccm氢气气流保护下快速冷却到室温，在铜箔上得到层数为1层或多层的石墨烯薄膜；

（三）石墨烯转移至基底上：将覆盖有石墨烯的铜片表面悬涂5% 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的苯甲醚溶液，苯甲醚挥发后将铜片置于0.1Mol/L氯化铁溶液中浸泡至铜完全溶解，得到漂浮于溶液上的石墨烯-PMMA层，用稀盐酸和去离子水清洗后，将其转移到基底上，结合牢固后用丙酮溶解去PMMA层，得到转移到基底上的石墨烯薄膜层；

（四）电极制备：在石墨烯薄膜层两端制作电极（3）和（4）后，引出导线，用绝缘硅胶封装，即制得流体发电装置。

5.根据权利要求4所述流体发电装置的制备方法，其特征是：步骤（二）所述的石墨烯薄膜是外延生长或化学组装方法制备的单层或多层石墨烯薄膜。

6.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：发电时使用的流体包括海水、湖水、离子液体、盐溶液等任意具有可电离性质的液体。

7.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：发电时的运动状态是流体液面的上下波动，或流体发电装置在液体表面上下运动，且部分石墨烯露出液面。

8.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：所述的流体发电装置串联或并联可获得更高的输出电压或电流。

9.根据权利要求1所述流体发电装置，其特征是：它可用作监测流体波动状态的传感器。