[发明专利]表面电势控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种表面电势控制装置，包括一电容器、一第一基板以及一第二基板，所述电容器包括一第一电极板和一第二电极板，所述第一电极板包括一第一表面以及与该第一表面相对设置的第二表面，所述第二电极板包括一第三表面以及与该第三表面相对设置的第四表面，所述第二表面与所述第三表面相对设置，所述第一基板设置在所述第一电极板的第一表面；所述第二基板设置于所述第四表面，将第二基板中与所述第四表面接触的面定义为第五表面，与第五表面相对的面定义为第六表面，该第六表面浸于一溶液中，且该第六表面为待控制电势表面；所述第一基板和第二基板分别与一电源的正负极电连接。

2.如权利要求1所述的表面电势控制装置，其特征在于，所述电容器为双电层电容器。

3.如权利要求1所述的表面电势控制装置，其特征在于，所述第一电极板以及第二电极板为涂有多孔活性炭的金刚石薄膜。

4.如权利要求3所述的表面电势控制装置，其特征在于，所述涂有多孔活性炭的金刚石薄膜的厚度为0.5μm～5μm。

5.如权利要求1所述的表面电势控制装置，其特征在于，所述第一基板以及第二基板的材料为金属、导体或半导体。

6.如权利要求1所述的表面电势控制装置，其特征在于，所述第一基板以及第二基板的材料相同。

7.如权利要求2所述的表面电势控制装置，其特征在于，进一步包括一封装元件，用于封装所述双电层电容器中的电解液以及第一基板。

8.一种表面电势的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

提供一如权利要求1-7中任一所述的表面电势控制装置；

将待控制表面电势的第二基板设置在所述第二电极板的第四表面，将第二基板中与所述第二电极板接触的面定义为第五表面，与第五表面相对的面定义为第六表面，并使所述第六表面与一溶液接触；

通电状态下，使所述第一电极板以及第二电极板带等量的异种电荷，正负电荷与第六表面的距离不同，在第六表面上正负电荷产生的电场效应不同，导致第六表面上电荷总体上对外呈现出电性；以及

通过改变外加电压的大小或方向对第二基板表面的电极电位进行控制。

9.如权利要求8所述表面电势的控制方法，其特征在于，所述电容器为双电层电容器，所述第二基板与电源的正极电连接，所述第一基板与电源的负极电连接；电源开关打开后，所述基板表面电势控制装置充电，电子通过第二电极板流向第一电极板，第二电极板带正电荷，双电层电容器中电解液中的负离子在电场的作用下迅速向第二电极板运动，并在第二电极板的表面形成紧密的负电荷层；第一电极板带负电荷，双电层电容器中电解液中的正离子在电场的作用下迅速向第一电极板运动，并在第一电极板的表面形成紧密的正电荷层；正负电荷在数量上相等处于电荷平衡状态，正电荷与第六表面的距离小于负电荷与第六表面的距离，在第六表面上正电荷产生的电场效应大于负电荷产生的电场效应，第六表面上电荷总体上对外呈现出正电性。

10.如权利要求8所述表面电势的控制方法，其特征在于，所述电容器为双电层电容器，所述第二基板与电源的负极电连接，所述第一基板与电源的正极电连接；电源开关打开后，所述基板表面电势控制装置充电，电子通过第二电极板流向第一电极板，第二电极板带负电荷，双电层电容器中电解液中的正离子在电场的作用下迅速向第二电极板运动，并在第二电极板的表面形成紧密的正电荷层；第一电极板带正电荷，双电层电容器中电解液中的负离子在电场的作用下迅速向第一电极板运动，并在第一电极板的表面形成紧密的负电荷层；正负电荷在数量上相等处于电荷平衡状态，负电荷与第六表面的距离小于正电荷与第六表面的距离，在第六表面上负电荷产生的电场效应大于正电荷产生的电场效应，第六表面上电荷总体上对外呈现出负电性。