CN111869612A - 一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 - Google Patents
一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111869612A CN111869612A CN202010786250.8A CN202010786250A CN111869612A CN 111869612 A CN111869612 A CN 111869612A CN 202010786250 A CN202010786250 A CN 202010786250A CN 111869612 A CN111869612 A CN 111869612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- flexible substrate
- aerator
- box body
- aquarium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 title 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 15
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009182 swimming Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 6
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 238000012826 global research Methods 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- ZBSCCQXBYNSKPV-UHFFFAOYSA-N oxolead;oxomagnesium;2,4,5-trioxa-1$l^{5},3$l^{5}-diniobabicyclo[1.1.1]pentane 1,3-dioxide Chemical compound [Mg]=O.[Pb]=O.[Pb]=O.[Pb]=O.O1[Nb]2(=O)O[Nb]1(=O)O2 ZBSCCQXBYNSKPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/003—Aquaria; Terraria
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
- A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/06—Arrangements for heating or lighting in, or attached to, receptacles for live fish
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/185—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using fluid streams
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
本发明提供了一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，包括箱体、柔性压力发电薄膜、玻璃基固态平面微型超级电容器、控制模块、增氧机和LED照明灯；柔性压力发电薄膜包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层；玻璃基固态平面微型超级电容器与箱体集成在一起，其输入端与控制模块的输出端电连接，其输出端通过防水导线分别与增氧机和LED照明灯电连接。本发明所述的水族箱将自发电储能和持续增氧照明与箱体机械结构集成为一体，实现鱼类游动、增氧机叶轮的水体搅动产生的水压波动能量的高效搜集、转换与存储，并持续为水族箱LED照明灯和增氧机供电，从而摆脱了传统水族箱需要外加电源的弊端。
Description
技术领域
本发明属于多功能水族箱领域，具体涉及一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱。
背景技术
近些年来，面对传统能源供需不足、全球气候日益变暖的严峻趋势，开发新技术和利用新能源成为全球研究的热点。随着微机电技术的快速发展，微机电系统也加入到新技术和新能源的开发与利用当中来，目前微机电系统已经研发出许多微型新能源器件，比如微太阳能电池等，它们能广泛地应用在汽车工业、军事应用、医疗卫生等各个方面，但是由于受到气候环境的影响和供能方式的限制，许多器件并不能实现能源自给自足的问题。
当前，便携式电子设备的快速发展已经极大地促进了当代社会对于微尺寸电化学储能装置的需求。为了满足这种需求，近几十年间，微型超级电容器作为一种领先的能源储存设备应运而生，它已经吸引了各行各业越来越多的关注。微型超级电容器可以兼容微电子装置作为微能源，具有很大的应用前景，可广泛地应用于微型机器人、生物医学植入物、微型传感器、便携式可穿戴装置等等，它具有可裁剪、能量密度高、快速充放电、使用寿命长等优点。目前，传统的制备方法存在一些缺点限制了它的广泛使用，如原材料昂贵，需要使用有毒的化学制品，加工工艺复杂等等，为进一步提高微型超级电容器的利用率需要开发一种新的途径。
目前，水族箱作为一种观赏和专门饲养水生动植物的容器受到世界各国许多水族饲养爱好者的青睐。水族箱的种类有很多，有简单的只养几条小鱼的小鱼缸，也有复杂的需要配备精密支援系统的生态模拟水族箱。然而，不论是简单的小鱼缸亦或复杂的水族箱都离不开电能的外在供应，因此，如何减少外在能源的使用，保持水族箱中生态系统的自给自足，实现能量的循环利用，对于新能源的利用和能源新技术的未来发展具有重要的战略意义。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，包括箱体、柔性压力发电薄膜、玻璃基固态平面微型超级电容器、控制模块、增氧机和LED照明灯；
所述柔性压力发电薄膜为两个，分别贴覆固定设置在箱体的左右两个侧壁上；所述柔性压力发电薄膜包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层；所述下层柔性基底和上层柔性基底的材料为高分子有机材料PET薄膜；所述中心层为三层结构，由沉积在下层柔性基底上的下电极、沉积在下电极上的压电层以及沉积在压电层上的上电极组成；整个中心层的厚度在1um～200um之间；
所述柔性压力发电薄膜的上电极和下电极均通过防水导线与覆盖有防水薄膜的控制模块的输入端电连接，控制模块固定安装在箱体内；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器的输入端与控制模块的输出端电连接，其输出端通过防水导线分别与增氧机和LED照明灯连接，用于为增氧机和LED照明灯提供电能；所述增氧机和LED照明灯为并联方式；所述增氧机设置在箱体的水面上，LED照明灯为四个，分别设置在箱体的四个拐角处；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器包含玻璃基底、介质材料、固态凝胶电解质和封装玻璃，所述玻璃基底为ITO导电玻璃；所述介质材料反向沉积在玻璃基底上，使得在玻璃基底上形成具有特定电极图案的正负极，所述固态凝胶电解质覆盖于所述正负极之间；所述封装玻璃内侧有凹槽，所述凹槽与玻璃基底的尺寸匹配，使得封装玻璃能够完全覆盖在玻璃基底上实现密封性封装；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器与箱体为一体机构，即箱体的一个侧面或者多个侧面或者底面为玻璃基固态平面微型超级电容器。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明的水族箱将自发电储能和持续增氧照明与箱体机械结构集成为一体，将柔性压力发电薄膜、玻璃基固态平面微型超级电容器贴覆或嵌入水族箱透明玻璃箱体壁面，实现鱼类游动、增氧机叶轮的水体搅动产生的水压波动能量的高效搜集、转换与存储，并持续为水族箱LED照明灯和增氧机供电，从而摆脱了传统水族箱需要外加电源的弊端，结构简单，造型灵活。
2.目前传统制备平面微型超级电容器的方法有光刻蚀法、掩模法、等离子体刻蚀法、化学气相沉积法等等，这些方法需要直接在基板上制备出电极，存在着制备工艺复杂、采用昂贵的材料等缺点。本发明摆脱传统直接制备电极的方法，采用激光诱导等离子体反向沉积的方法进行平面超级电容器的制备，改善了硬件压电能量转换的缺陷，提高了能量转换的可靠性；以原始的ITO导电玻璃作为基板和电极，使两电极在介质材料的作用下充分发挥作用，通过滴加凝胶电解质，实现了玻璃基固态电容器的平面化和微型化，同时达到较高的功率密度和能量密度，克服了传统工艺带来的耗时长，工艺复杂，原材料昂贵，需要使用有毒的化学制品，制备成本高等缺点，大大降低了成本，缩短了生产周期，提高了工作效率，对环境无污染。
3.本发明将电容器中储存的能量合理地利用于水族箱系统中，实现能量的循环利用，将储能后的电容器为LED照明灯和增氧机供电，LED照明灯为水族箱提供照明，增氧机对水体增氧，促进水体的循环流动，改善水族箱的水质，保证鱼类所需的氧气，有利于鱼类的健康生长。整个水族箱系统，节约了能源，实现了能量的循环利用，促进了新能源的利用和能源新技术的发展，对于我国自发电储能器件的战略发展具有重要意义。
附图说明
图1为水族箱的结构示意图。
图2为电容器表面的图案化平行线型电极构型图。
图3为电容器表面的图案化折线型电极构型图。
图4为电容器表面的图案化叉指型电极构型图。
图5为制备玻璃基固态平面微型超级电容器的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供了一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，包括箱体1、柔性压力发电薄膜2、玻璃基固态平面微型超级电容器3、控制模块4、增氧机5和LED照明灯6。
所述柔性压力发电薄膜2为两个，分别贴覆固定设置在箱体1的左右两个侧壁上。所述柔性压力发电薄膜2包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层。所述下层柔性基底和上层柔性基底的材料为高分子有机材料PET薄膜；所述中心层为三层结构，由沉积在下层柔性基底上的下电极、沉积在下电极上的压电层以及沉积在压电层上的上电极组成；整个中心层的厚度在1um～200um之间，中心层中的上、下电极为铜、银和石墨材料中的一种或几种，压电层采用柔性压电材料聚偏氟乙烯制成。
所述柔性压力发电薄膜2的上电极和下电极均通过防水导线与覆盖有防水薄膜的控制模块4的输入端连接，控制模块4固定安装在箱体1内。
当柔性压力发电薄膜2处于振动环境中，即由于鱼类的游动、增氧机叶轮的水体搅动，造成水族箱的箱体1的壁面产生水压波动，就会引起柔性压力发电薄膜2中压电层的伸缩，进而产生电信号进行发电。
所述玻璃基固态平面微型超级电容器3与箱体1为一体机构，即箱体1的一个侧面或者多个侧面或者底面为玻璃基固态平面微型超级电容器3。
玻璃基固态平面微型超级电容器3的输入端与控制模块4的输出端电连接，其输出端通过防水导线分别与增氧机5和LED照明灯6连接，用于为增氧机5和LED照明灯6提供电能。其中，所述增氧机5和LED照明灯6为并联方式。所述增氧机5设置在箱体1的水面上，LED照明灯6为四个，分别设置在箱体1的四个拐角处。
所述玻璃基固态平面微型超级电容器3包括玻璃基底、介质材料、固态凝胶电解质和封装玻璃10，所述玻璃基底为导电性好、平整性好的ITO导电玻璃，电阻为7～10Ω；介质材料为钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅陶瓷和铌镁酸铅陶瓷中的一种，它们具有高介电常数、低介电阻耗的特性，优选钛酸钡陶瓷作为超级电容器的介质材料。固态凝胶电解质的胶凝剂为聚乙烯醇(PVA)和硫酸(H2SO4)中的一种或者两种，优选电解质为聚乙烯醇(PVA)和硫酸(H2SO4)按照一定比例混合的凝胶电解质；平面微型超级电容器的厚度为100nm～200um，优选厚度为300nm～100um。
所述介质材料反向沉积在玻璃基底上，使得在玻璃基底上形成具有特定电极图案的正负极，所述正负极的材料为原始的ITO玻璃表面。所述固态凝胶电解质覆盖于所述正负极之间。所述封装玻璃10内侧有凹槽，所述凹槽与玻璃基底的尺寸匹配，使得封装玻璃10能够完全覆盖在玻璃基底上实现密封性封装。
所述电极图案可以采用图2中的平行线型、图3中的折线型或者图4中的叉指型等。图2中网格部分为沉积有介质材料的区域，白色部分为未被沉积介质材料的区域(即原始的ITO导电玻璃表面)，左右两边的白色区域分别为电容器的正极和负极，正负极之间沉积有介质材料。图3中左右两边白色区域分别为电容器的正极和负极。图4中上下两边白色区域分别为电容器的正极和负极。
如图5所示，本发明所述的玻璃基固态平面微型超级电容器3的制备方法包括如下步骤：
(1)将钛酸钡陶瓷8放置在激光器工作台上，将ITO玻璃7覆盖在钛酸钡陶瓷8的上表面，二者之间进行软接触；
(2)预先设计好需要刻蚀的电极图案；之后进行激光烧蚀，激光穿过ITO玻璃7的表面，与钛酸钡陶瓷8的表面相互作用，将钛酸钡陶瓷8反向沉积在ITO玻璃7的表面；
烧蚀结束，取下ITO玻璃7，将ITO玻璃7反转倒置放在工作台上备用；在激光烧蚀作用后的ITO玻璃7表面上沉积有介质材料的部分与未沉积介质材料的部分共同组成电极图案，电极图案中未沉积有介质材料的部分分为两个区域，这两个区域分别作为电容器的正负极，正负极之间夹有介质材料；激光烧蚀选用的激光器为YLP光纤激光打标机，波长为1064nm，最大功率为20W，脉冲重复频率为20～80kHz，优选功率为14～20W。
(3)向ITO玻璃7的表面正负极之间所夹区域滴加凝胶电解质9，使其固化；
(4)将内凹的封装玻璃10裁剪成合适的尺寸覆盖在制备好的ITO玻璃7的上方进行密封性封装，得到玻璃基固态平面微型超级电容器3。
之后再将封装后的玻璃基固态平面微型超级电容器3作为水族箱箱体1的底部或者侧面。
增氧机5为市面上常见的小型叶轮式增氧机，通过电动机带动水面叶轮旋转来搅动水面、搅拌气膜和液膜，增加气、液的接触面积，以扩大氧在水中的浓度梯度，提升空气中的氧向水中转移扩散的速度。这种叶轮搅动引起的水体波动，同时也促进柔性压力发电薄膜的发电效果，是其转换电能的来源之一。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (1)
1.一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，其特征在于，包括箱体(1)、柔性压力发电薄膜(2)、玻璃基固态平面微型超级电容器(3)、控制模块(4)、增氧机(5)和LED照明灯(6)；
所述柔性压力发电薄膜(2)为两个，分别贴覆固定设置在箱体(1)的左右两个侧壁上；所述柔性压力发电薄膜(2)包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层；所述下层柔性基底和上层柔性基底的材料为高分子有机材料PET薄膜；所述中心层为三层结构，由沉积在下层柔性基底上的下电极、沉积在下电极上的压电层以及沉积在压电层上的上电极组成；整个中心层的厚度在1um～200um之间；
所述柔性压力发电薄膜(2)的上电极和下电极均通过防水导线与覆盖有防水薄膜的控制模块(4)的输入端电连接，控制模块(4)固定安装在箱体(1)内；增氧机(5)和LED照明灯(6)连接均连接在控制模块(4)上；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器(3)的正负极均与控制模块(4)电连接，用于为增氧机(5)和LED照明灯(6)提供电能；所述增氧机(5)和LED照明灯(6)为并联方式；所述增氧机(5)设置在箱体(1)的水面上，LED照明灯(6)为四个，分别设置在箱体(1)的四个拐角处；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器(3)包含玻璃基底、介质材料、固态凝胶电解质和封装玻璃(10)，所述玻璃基底为ITO导电玻璃；所述介质材料反向沉积在玻璃基底上，使得在玻璃基底上形成具有特定电极图案的正负极，所述固态凝胶电解质覆盖于所述正负极之间；所述封装玻璃(10)内侧有凹槽，所述凹槽与玻璃基底的尺寸匹配，使得封装玻璃(10)能够完全覆盖在玻璃基底上实现密封性封装；
所述玻璃基固态平面微型超级电容器(3)与箱体(1)为一体机构，即箱体(1)的一个侧面或者多个侧面或者底面为玻璃基固态平面微型超级电容器(3)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010786250.8A CN111869612A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010786250.8A CN111869612A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111869612A true CN111869612A (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=73210957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010786250.8A Pending CN111869612A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111869612A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203692201U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-07-09 | 英利集团有限公司 | 水族箱 |
| CN204616773U (zh) * | 2015-03-17 | 2015-09-09 | 江西科技学院 | 一种智能水族箱 |
| CN106253747A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 合肥工业大学 | 一种集成式柔性发电薄膜 |
| CN106371259A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-01 | 暨南大学 | 一种全固态电致变色智能玻璃及其自驱动能源系统 |
| KR20170029268A (ko) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 동신대학교산학협력단 | 수족관 에너지 공급 시스템 |
-
2020
- 2020-08-06 CN CN202010786250.8A patent/CN111869612A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203692201U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-07-09 | 英利集团有限公司 | 水族箱 |
| CN204616773U (zh) * | 2015-03-17 | 2015-09-09 | 江西科技学院 | 一种智能水族箱 |
| KR20170029268A (ko) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 동신대학교산학협력단 | 수족관 에너지 공급 시스템 |
| CN106253747A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 合肥工业大学 | 一种集成式柔性发电薄膜 |
| CN106371259A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-01 | 暨南大学 | 一种全固态电致变色智能玻璃及其自驱动能源系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Shape conformal and thermal insulative organic solar absorber sponge for photothermal water evaporation and thermoelectric power generation | |
| CN204088475U (zh) | 海水发电系统 | |
| CN112898610A (zh) | 柔性金属有机框架物/明胶复合薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN110932600B (zh) | 基于太阳能的热驱动离子电渗电池及发电方法 | |
| WO2019136932A1 (zh) | 石墨烯超级电容器及其制备方法 | |
| CN114156349B (zh) | 太阳能电池及其制作方法 | |
| CA3221810A1 (en) | Biofilms in bioelectrochemical energy conversion cells | |
| CN113839581A (zh) | 基于浮标的固液接触式纳米摩擦发电装置 | |
| CN111869612A (zh) | 一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱 | |
| Naresh et al. | Advanced porous gold-PANI micro-electrodes for high-performance on-chip micro-supercapacitors | |
| CN211240872U (zh) | 智能除藻机 | |
| CN101806929B (zh) | 数字式微流控变焦透镜及其制作方法 | |
| CN111403786B (zh) | 一种利用超声微流驱动提升金属空气液流电池性能的方法 | |
| CN107276495A (zh) | 基于风能和太阳能的复合发电机和复合发电系统 | |
| CN110165243A (zh) | 一种新型压电材料构建光催化自偏压污染控制系统 | |
| CN102383177A (zh) | 在soi上制备多孔硅的方法 | |
| CN114784344A (zh) | 一种热液电池及其制备方法 | |
| CN117612871A (zh) | 一种柔性自支撑MXene基微型超级电容器的制备方法及系统 | |
| CN103515106B (zh) | 一种PbS/ITO薄膜基光电化学光伏电池制备法 | |
| CN217042109U (zh) | 一种Micro OLED微显示屏厌水性化学材料均质混合装置 | |
| CN204885371U (zh) | 可置换金属空气燃料电池及其串联模块与照明装置 | |
| CN115565789A (zh) | 一种新型高性能叉指型膜电极的制备方法及应用 | |
| CN110518274A (zh) | 一种可自发电的植物盆栽 | |
| EP1193770A3 (en) | Sealed airtight container for optical-semiconductors and optical-semiconductor module | |
| CN119191452B (zh) | 一种具有有机污水降解功能的太阳能光伏热管理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201103 |