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最近，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院余穎教授課題組與吉林大學(xué)李莉萍教授、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）余家國教授合作，在大電流電解海水制氫方面取得重要進(jìn)展。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無線節(jié)點(diǎn)太陽能供電裝置，所述供電裝置包括太陽能電池板、供電控制系統(tǒng)支架和光伏供電控制系統(tǒng)，其中所述太陽能電池板采用多晶硅太陽能電池板；所述供電控制系統(tǒng)支架包括太陽能電池板支撐座、主體桿和接地組件三部分，并采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；所述太陽能電池板支撐座與主體桿之間、各段主體桿之間、主體桿與接地組件之間均通過螺紋連接。通過該裝置，能夠?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)持續(xù)供電，并通過對儲能裝置的充放電控制以及系統(tǒng)供電策略的控制等，使太陽能光伏供電控制系統(tǒng)無論在強(qiáng)光還是弱光環(huán)境中都能保證對傳感器節(jié)點(diǎn)供電的穩(wěn)定性。

項(xiàng)目成果/簡介:本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無線節(jié)點(diǎn)太陽能供電裝置，所述供電裝置包括太陽能電池板、供電控制系統(tǒng)支架和光伏供電控制系統(tǒng)，其中所述太陽能電池板采用多晶硅太陽能電池板；所述供電控制系統(tǒng)支架包括太陽能電池板支撐座、主體桿和接地組件三部分，并采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；所述太陽能電池板支撐座與主體桿之間、各段主體桿之間、主體桿與接地組件之間均通過螺紋連接。通過該裝置，能夠?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)持續(xù)供電，并通過對儲能裝置的充放電控制以及系統(tǒng)供電策略的控制等，使太陽能光伏供電控制系統(tǒng)無論在強(qiáng)光還是弱光環(huán)境中都能保證對傳感器節(jié)點(diǎn)供電的穩(wěn)定性。

POMs開放式的結(jié)構(gòu)適合大的金屬陽離子（比如Na+、Mg2+等）的快速傳輸，單個多金屬氧酸鹽團(tuán)簇處于納米尺寸（1～5nm）在發(fā)生可逆的多電子的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的時(shí)候能夠保持其團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高能量密度和高功率密度；該類材料易于設(shè)計(jì)合成，易于回收，是未來極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢δ懿牧稀Ｊ状螆?bào)道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發(fā)生穩(wěn)定可逆的14個電子的反應(yīng)，表現(xiàn)出250 mAh g-1的放電比容量，而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。展示出POMs材料作為儲能材料的應(yīng)用潛力。同時(shí)，后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn){V15O36(CO3)}團(tuán)簇中，由于不同位點(diǎn)的釩展示出不同的電化學(xué)性能，對金屬鋰表現(xiàn)為不同的氧化還原電位，因此{(lán)V15O36(CO3)}團(tuán)簇展示出同時(shí)作為正極和負(fù)極的潛力，作為鋰離子對稱電池，在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達(dá)51.5 kW kg-1的能量密度。同時(shí)在1 A g-1的電流密度下循環(huán)500周，容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。進(jìn)一步的研究表明， {V15O36(CO3)}團(tuán)簇不僅具有良好的儲鋰能力，而且作為鈉離子電池材料也顯示出優(yōu)異的性能。 {V15O36(CO3)}團(tuán)簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量，全電池的能量密度可以達(dá)到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。

目前概況    現(xiàn)有的電動車，一般為敞式電動車，無艙體，人露天或篷下駕駛，工作時(shí)易受到陽光暴曬或風(fēng)雨侵?jǐn)_，工作條件差，危險(xiǎn)性高；無太陽能光伏系統(tǒng)，主要依靠220V交流電源向蓄電池充電后行駛；充電時(shí)間長，續(xù)行里程短。    本太陽能電動車提供一種具有太陽能光伏系統(tǒng)、密閉型艙體外形，采用分層式自動伸縮型太陽電池板、寬位車座帶靠背結(jié)構(gòu)的電動車。整車所用材料以高強(qiáng)度輕質(zhì)鋁合金、高比強(qiáng)度輕質(zhì)工程塑料為主，并采用超薄太陽電池板或薄膜太陽電池、氫鎳或鉛酸蓄電池，使整車重量輕。 本項(xiàng)目具有國內(nèi)領(lǐng)先水平，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 主要特點(diǎn) 由電動自行車應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展研究其存在的不足，提出具有太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)、密閉型艙體外形、分層式自動伸縮型太陽電池板、寬位車座帶靠背結(jié)構(gòu)的太陽能電動車創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使電動車能源供給發(fā)生根本性改變，實(shí)現(xiàn)對太陽能能源的利用；進(jìn)行太陽光伏系統(tǒng)、大陽能伸縮板系統(tǒng)、艙體一操縱系統(tǒng)及其它裝置的設(shè)計(jì)，開發(fā)研制獨(dú)具特色的太陽能伸縮板電動車，實(shí)現(xiàn)真正意義上電動車對太陽能的利用；與普通電動自行車相比，無頻繁充電之煩，無續(xù)行里程過短之憂，基本無污染，且造型優(yōu)美、設(shè)計(jì)精巧、乘坐舒適、操作方便、馬力充足、安全性好，是人們理想、實(shí)用的綠色環(huán)保型代步工具。 技術(shù)指標(biāo)    本車為太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電與交流電源充電模式并存，以太陽能光伏發(fā)電為主，驅(qū)動電動車整車運(yùn)動；在艙體的頂部和兩側(cè)分別安裝有太陽電池組件，構(gòu)成按照系統(tǒng)需求串并聯(lián)而成的太陽能電池方陣，它與防反充二極管、控制器順序電連接，通過控制器／開關(guān)實(shí)現(xiàn)與蓄電池組或電機(jī)電連接，它們共同組成太陽能光伏系統(tǒng)。    艙體分為頂、中、下三部分，頂部裝有分層式太陽電池板；下部與車架相聯(lián)；中部各窗以透明PC材料為主，與艙體聯(lián)接處設(shè)為專用橡膠條密封裝置；艙體內(nèi)的控制裝置可對分層式太陽電池板進(jìn)行伸縮控制，當(dāng)各伸縮層太陽電池板伸出時(shí)，太陽電池板受熱幅射面積可明顯增加；分層式太陽能頂板四角分別裝有顯示車高的前后夜行燈。 操縱部分由車把、前叉等組成，前叉裝置在車架前部，前叉下部裝有前輪，艙體固定在車架上，前后輪上分別裝有避震裝置；整個艙體上裟有前窗、后窗、左右窗、車門及換氣扇，便攜式蓄電池安裝于腳踏下方，車尾后窗下裝有可自動伸縮的電源插頭。 市場前景    電動自行車是近年來國內(nèi)較流行的交通工具，以其噪音小、能耗低、污染少、方便快捷博得人們的青睞。我國作為“自行車王國”，自行車包括電動自行車的產(chǎn)銷量一直位居世界第一，此為國內(nèi)電動車的研究與行業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 太陽能電動車采用太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)，可使電動車的能源供給發(fā)生根本性的改變，實(shí)現(xiàn)對太陽能的利用和綠色環(huán)保，且具有安全、方便、費(fèi)用低、節(jié)約能源、無污染等優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)關(guān)鍵是將太陽能轉(zhuǎn)化為足夠的電能，補(bǔ)充車輛行駛中消耗的能量，延長電動車的續(xù)行里程。

本實(shí)用新型公開了一種波浪能發(fā)電裝置，包括外殼、能量吸收裝置、以及設(shè)于外殼內(nèi)的換向裝置、儲能機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，所述能量吸收裝置包括搖桿、浮子和飛輪，所述搖桿中部和外殼的殼體活接，搖桿 一端伸出殼體外與浮子固定相連，搖桿另一端通過曲柄機(jī)構(gòu)與設(shè)于外殼內(nèi)的飛輪相連，所述換向裝置包 括主傳動輪、左傳動輪、左換向輪、右傳動輪、右換向輪、第一變向桿、第二變向桿和變速輪，能量吸 收裝置的浮子的振動通過搖桿和曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為飛輪的轉(zhuǎn)動，飛輪的不定向轉(zhuǎn)動通過換向裝置轉(zhuǎn)換為同 一個方向轉(zhuǎn)動，并傳遞給儲能機(jī)構(gòu)，儲能機(jī)構(gòu)緩釋能量給發(fā)電機(jī)發(fā)電。本裝置采用機(jī)—電二級能量轉(zhuǎn)換， 能量傳遞過程中損失小，傳遞效率高，綠色環(huán)保。

本實(shí)用新型公開了一種太陽能熱水器，包括冷水管、主水箱和與主水箱連接的集熱器，主水箱中設(shè)置有第一溫度傳感器，主水箱的底部設(shè)置有用于輸送水的上下水管；太陽能熱水器還包括恒溫裝置，恒溫裝置包括控制器和恒溫水箱；恒溫水箱設(shè)置有熱水進(jìn)口、冷水進(jìn)口和出水口，熱水進(jìn)口與上下水管之間設(shè)置有第一電磁閥和第一流量傳感器，冷水進(jìn)口與冷水管之間設(shè)置有第二電磁閥和第二流量傳感器，恒溫水箱中設(shè)置有電熱裝置和第二溫度傳感器；第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥分別與控制器連接。實(shí)現(xiàn)減小出水溫度波動幅度，以提高用戶舒適性和體驗(yàn)性。

成果介紹目前，石墨烯基墨水的制備主要有兩種方案。一種是以氧化石墨烯為前驅(qū)體制備墨水，噴墨打印后對絕緣的氧化石墨烯圖案進(jìn)行還原得到還原的氧化石墨烯進(jìn)而恢復(fù)其電性能。另一種方案是以石墨烯為導(dǎo)電墨水的溶質(zhì)，加入分散劑、粘結(jié)劑、導(dǎo)電助劑等配置墨水實(shí)施打印。由于第一種方案中采用的柔性基底承受溫度一般在400℃以下，導(dǎo)致其導(dǎo)電性無法進(jìn)行大幅度提高，而較高的溫度是修復(fù)缺陷的有效方法，所以本產(chǎn)品是通過調(diào)配低缺陷的RGO、粘結(jié)劑、導(dǎo)電助劑、溶劑等成分來制備石墨烯基導(dǎo)電墨水。本產(chǎn)品將石墨烯優(yōu)異的物理性質(zhì)與印刷電子高效、綠色、大面積以及低成本等優(yōu)勢相結(jié)合，制備了一種導(dǎo)電性、成膜性優(yōu)異的石墨烯基墨水。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)本產(chǎn)品采用高分子材料（如PET、PDMS、SEBS等）作為柔性基底，選用上述體系的導(dǎo)電墨水通過印刷或噴墨打印的方式制備高導(dǎo)電、尺寸可調(diào)、形狀可調(diào)的石墨烯基導(dǎo)電材料。簡單綠色的制備工藝、優(yōu)異的導(dǎo)電性使其適用于多個領(lǐng)域，如對高分子基底表面進(jìn)行等離子親水性處理制備均勻且靈敏的傳感器，以疊層的形式貼合在皮膚表面，以織物中RFID為接收器，用以監(jiān)測人體的呼吸、運(yùn)動以及心率，保證人們的生命安全；還可以憑借其較低的表面方阻、大尺寸可共形的特點(diǎn)用于大型通訊設(shè)備或可穿戴通訊設(shè)備的電磁防護(hù)。市場前景導(dǎo)電墨水主要分為金屬系導(dǎo)電墨水和碳系導(dǎo)電墨水等，目前市場上使用最多的是銀納米材料的導(dǎo)電墨水，但其原料價(jià)格過于昂貴; 而銅系導(dǎo)電墨水雖然原料價(jià)格相對較便宜，但容易被氧化的性質(zhì)也在一定程度上限制了其應(yīng)用。目前市售的碳系墨水電阻率普遍偏高。利用石墨烯制備高性能的網(wǎng)版印刷墨水有望獲得與銀導(dǎo)電墨水相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性、更好的易用性和穩(wěn)定性，同時(shí)降低墨水成本，從而促進(jìn)柔性印刷電子技術(shù)的發(fā)展。而利用高質(zhì)量的RGO作為導(dǎo)電填料的來源，成本低，易于大規(guī)模、大面積制備，其具備了產(chǎn)業(yè)化的要素。實(shí)施條件未來，利用石墨烯制備高性能的網(wǎng)版印刷油墨有望獲得與銀導(dǎo)電油墨相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性、更好的易用性和穩(wěn)定性，同時(shí)降低油墨成本，從而促進(jìn)柔性印刷電子技術(shù)的發(fā)展。而利用高質(zhì)量的RGO作為導(dǎo)電填料的來源，成本低，易于大規(guī)模、大面積制備，其具備了產(chǎn)業(yè)化的要素。

?  成果簡介：本裝置主要采用了激淋式橫管降膜蒸發(fā)、多效閃蒸、多效回?zé)帷?qiáng)化冷凝、強(qiáng)化對流等多項(xiàng)先進(jìn)的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)措施，并有效地減少了裝置中海水的熱容量，使裝置升溫更迅速，運(yùn)行五分鐘即有淡水產(chǎn)出。裝置中海水的蒸發(fā)與蒸汽的冷凝潛熱得到了多次重復(fù)利用，使系統(tǒng)產(chǎn)水率得到成倍的提高，是傳統(tǒng)盤式太陽能蒸餾器產(chǎn)水率的五倍，平均每平方米太陽能集熱器日產(chǎn)水量12公斤以上，達(dá)到國際先進(jìn)水平。所生產(chǎn)的淡水水質(zhì)完全達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)（＜500ppm）。該裝置可以視用戶情況專門設(shè)計(jì)，而且規(guī)模越大效率越高

本裝置是一種利用太陽能、工業(yè)和機(jī)器余熱高效生產(chǎn)可飲用淡水的先進(jìn)裝置。具有產(chǎn)水效率高、產(chǎn)水快、可以多能互用、運(yùn)行溫度低以及自動穩(wěn)定運(yùn)行等顯著優(yōu)勢。能為海上作業(yè)船只，島上和鹽堿地區(qū)居民，野外鉆探和駐軍等方便地提供飲用淡水。 本裝置主要采用了激淋式橫管降膜蒸發(fā)、多效閃蒸與多效回?zé)帷?qiáng)化冷凝、強(qiáng)化對流等多項(xiàng)先進(jìn)的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)措施，并有效地減少了裝置中海水的熱容量，使裝置升溫更迅速，運(yùn)行五分鐘即有淡水產(chǎn)出。裝置中海水的蒸發(fā)與蒸汽的冷凝潛熱得到了多次重復(fù)利用，使系統(tǒng)產(chǎn)水率得到成倍的提高，是傳統(tǒng)盤式太陽能蒸餾器產(chǎn)水率的五倍，平均每平方米太陽能集熱器日產(chǎn)水量15公斤以上，達(dá)到國際先進(jìn)水平。所生產(chǎn)的淡水水質(zhì)完全達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)（<500ppm）。該裝置可以視用戶情況專門設(shè)計(jì)，而且規(guī)模越大效率越高。每小時(shí)產(chǎn)水50—100公斤的系統(tǒng)，電耗僅為75至150瓦左右，大系統(tǒng)電耗更低，因此在缺電地區(qū)可利用太陽能發(fā)電使用。本裝置具有緊湊式小型化、易運(yùn)輸、維修和操作等特點(diǎn)，適合于艦船、車載和野外作業(yè)使用，對原水質(zhì)量要求低，對海水和苦咸水一樣淡化。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，采取閉式循環(huán)模式，不受外界干擾，因此工作穩(wěn)定，適宜艦船上。只要有太陽能或發(fā)動機(jī)余熱的地方即可使用，能在-20～40℃的環(huán)境溫度下、在60～90℃的供熱水溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行，滿足太陽能集熱器提供熱水的各項(xiàng)技術(shù)要求。