磁控溅射氧化物层的摩擦发电机及摩擦发电机组制造技术

技术编号:11168055 阅读:104 留言:0更新日期:2015-03-19 02:46
本实用新型专利技术公开了一种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机及摩擦发电机组。其中,磁控溅射氧化物层的摩擦发电机包括:具有摩擦界面的摩擦发电结构;以及至少一层氧化物层,所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在所述摩擦发电结构的摩擦界面的至少一个摩擦表面上。本实用新型专利技术中,通过在聚合物或者金属基底上磁控溅射氧化物层,使得氧化物层与金属或者聚合物接触摩擦,得到的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机输出性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
磁控溅射氧化物层的摩擦发电机及摩擦发电机组
本技术涉及纳米
,更具体地说,涉及一种磁控溅射氧化物层的摩擦 发电机及摩擦发电机组。
技术介绍
摩擦电是自然界最常见的现象之一,但是因为很难收集利用而被忽略。如果能够 将摩擦电应用到自发电设备中,势必会给人们的生活带来更多的便利。目前,利用摩擦起电 和静电感应原理制备摩擦发电机已成为一研宄热点,这种摩擦发电机能够将机械能转变为 电能,在微能量收集、传感器领域具有广泛应用前景。但是现有的摩擦发电机存在输出电能 效率较低的缺点,这在一定程度上制约了它的应用。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是针对现有技术的缺陷,提出一种磁控溅射氧化物层的摩 擦发电机及摩擦发电机组,用以提高摩擦发电机的输出性能。 本技术提供了一种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,包括:具有摩擦界面的 摩擦发电结构;以及至少一层氧化物层,所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在所述摩 擦发电结构的摩擦界面的至少一个摩擦表面上。 可选地,所述摩擦发电结构包括:至少两层电极层和至少一层高分子聚合物层; 所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在形成所述摩擦发电结构的摩擦界面的电极层或 高分子聚合物层的表面上;所述至少两层电极层为所述磁控溅射氧化物层的摩擦发电机的 输出电极。 可选地,所述摩擦发电结构包括依次层叠设置的第一电极层、高分子聚合物层和 第二电极层;所述第二电极层和所述高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一电极层和 所述高分子聚合物层正对贴合固定连接,所述氧化物层设置在所述第一电极层和所述高分 子聚合物层正对贴合的两个表面中的任一个表面上;或者,所述第一电极层和所述高分子 聚合物层固定设置在一起,所述高分子聚合物层和所述第二电极层正对贴合固定连接,所 述氧化物层设置在所述高分子聚合物层和所述第二电极层正对贴合的两个表面中的任一 表面上。 可选地,所述摩擦发电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物 层、第二高分子聚合物层和第二电极层;所述第一电极层和所述第一高分子聚合物层固定 设置在一起,所述第二电极层和所述第二高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一高分 子聚合物层和所述第二高分子聚合物层正对贴合固定连接;所述氧化物层设置在所述第一 高分子聚合物层和所述第二高分子聚合物层正对贴合的两个表面中的任一表面上。 可选地,所述摩擦发电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物 层、居间层、第二高分子聚合物层和第二电极层;其中,所述居间层为居间薄膜层或居间电 极层;所述第一电极层和所述第一高分子聚合物层固定设置在一起,所述第二电极层和所 述第二高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一高分子聚合物层和所述居间层正对贴 合、所述居间层和所述第二高分子聚合物层正对贴合固定连接;所述氧化物层设置在所述 第一高分子聚合物层和所述居间层正对贴合的两个表面中的任一表面上;和/或,所述氧 化物层设置在所述居间层和所述第二高分子聚合物层正对贴合的两个表面中的任一表面 上。 可选地,所述摩擦发电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物 层、居间电极层、第二高分子聚合物层和第二电极层;其中,所述第一高分子聚合物层、居间 电极层、第二高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一电极层和所述第一高分子聚合物 层正对贴合、所述第二电极层与所述第二高分子聚合物层正对贴合固定连接;所述氧化物 层设置在所述第一电极层和所述第一高分子聚合物层正对贴合的两个表面中的任一表面 上;和/或,所述氧化物层设置在所述第二电极层和所述第二高分子聚合物层正对贴合的 两个表面中的任一表面上。 可选地,所述摩擦发电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物 层、第二高分子聚合物层、居间电极层、第三高分子聚合物层、第四高分子聚合物层和第二 电极层;其中,所述第一电极层和所述第一高分子聚合物层固定设置在一起,所述第二高 分子聚合物层、居间电极层和所述第三高分子聚合物层固定设置在一起,所述第二电极层 和所述第四高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一高分子聚合物层和所述第二高分子 聚合物层正对贴合、所述第四高分子聚合物层和所述第三高分子聚合物层正对贴合固定连 接;所述氧化物层设置在所述第一高分子聚合物层和所述第二高分子聚合物层正对贴合的 两个表面中的任一表面上;和/或,所述氧化物层设置在所述第四高分子聚合物层和所述 第三高分子聚合物层正对贴合的两个表面中的任一表面上。 可选地,所述摩擦发电结构包括:两层电极层,所述两层电极层之间形成所述摩擦 界面;所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在形成所述摩擦发电结构的摩擦界面的任一 电极层的表面上;所述两层电极层为所述磁控溅射氧化物层的摩擦发电机的输出电极。 可选地,所述氧化物层的厚度为20-400nm。 可选地,所述氧化物层的厚度为95-105nm。 可选地,所述氧化物层为氧化锌层。 可选地,所述至少一层高分子聚合物层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚 四氟乙烯薄膜。 可选地,所述氧化物层是通过在腔室内抽真空至5*1(T3P,通氩气,调整至工作气压 1. 2Pa,工作气压稳定后开射频电源进行溅射得到的。 本技术还提供了一种摩擦发电机组,由上面所述的磁控溅射氧化物层的摩擦 发电机并联组成。 本技术中,通过在聚合物或者金属基底上磁控溅射氧化物层,使得氧化物层 与金属或者聚合物接触摩擦,得到的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机输出性能显著提高。 【附图说明】 图la示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例一的截 面结构示意图; 图lb示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例二的截 面结构示意图; 图2示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例三的截 面结构示意图; 图3示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例四的截 面结构示意图; 图4示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例五的截 面结构示意图; 图5示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例六的截 面结构示意图; 图6示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例七的截 面结构示意图; 图7示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例八的截 面结构示意图; 图8示出了本技术提供的磁控溅射氧化锌层的摩擦发电机的实施例九的截 面结构示意图。 【具体实施方式】 为充分了解本技术之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本实用 新型做详细说明,但本技术并不仅仅限于此。 为了克服现有的摩擦发电机存在的输出电能效率低的技术问题,本申请的专利技术人 在现有的摩擦发电机基础上,在材料、结构和工艺方面进行了大量的研宄和实验工作,提出 了一种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,这种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机是在现有的 三层、四层或五层的摩擦发电结构基础上,在摩擦发电结构的摩擦界面的至少一个摩擦表 面上磁控溅射氧化物层而得到的。下面通过几个具体的实施例对这种结构的摩擦发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,包括:具有摩擦界面的摩擦发电结构;以及至少一层氧化物层,所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在所述摩擦发电结构的摩擦界面的至少一个摩擦表面上。

【技术特征摘要】
1. 一种磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,包括: 具有摩擦界面的摩擦发电结构;以及 至少一层氧化物层,所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在所述摩擦发电结构的摩 擦界面的至少一个摩擦表面上。2. 根据权利要求1所述的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,其特征在于,所述摩擦发 电结构包括:至少两层电极层和至少一层高分子聚合物层; 所述氧化物层通过磁控溅射的方式设置在形成所述摩擦发电结构的摩擦界面的电极 层或高分子聚合物层的表面上; 所述至少两层电极层为所述磁控溅射氧化物层的摩擦发电机的输出电极。3. 根据权利要求2所述的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,其特征在于,所述摩擦发 电结构包括依次层叠设置的第一电极层、高分子聚合物层和第二电极层; 所述第二电极层和所述高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一电极层和所述高分 子聚合物层正对贴合固定连接,所述氧化物层设置在所述第一电极层和所述高分子聚合物 层正对贴合的两个表面中的任一个表面上; 或者,所述第一电极层和所述高分子聚合物层固定设置在一起,所述高分子聚合物层 和所述第二电极层正对贴合固定连接,所述氧化物层设置在所述高分子聚合物层和所述第 二电极层正对贴合的两个表面中的任一表面上。4. 根据权利要求2所述的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,其特征在于,所述摩擦发 电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物层、第二高分子聚合物层和第 二电极层;所述第一电极层和所述第一高分子聚合物层固定设置在一起,所述第二电极层 和所述第二高分子聚合物层固定设置在一起,所述第一高分子聚合物层和所述第二高分子 聚合物层正对贴合固定连接; 所述氧化物层设置在所述第一高分子聚合物层和所述第二高分子聚合物层正对贴合 的两个表面中的任一表面上。5. 根据权利要求2所述的磁控溅射氧化物层的摩擦发电机,其特征在于,所述摩擦发 电结构包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物层、居间层、第二高分子聚合物 层和第二电极层;其中,所述居间层为居间薄膜层或居间电极层;所述第一电极层和所述 第一高分子聚合物层固定设置在一起,所述第二电极层和所述第二高分子聚合物层固定设 置在一起,所述第一高分子聚合物层和所述居间层正对贴合、所述居间层和所述第二高分 子聚合物层正对贴合固定连接; 所述氧化物层设置在所述第一高分子聚合物层和所述居间层正对贴合的两个表面中 的任一表面上;和/或,所述氧化物层设置在所述居间层和所述第二高分子聚合物层正对 贴合的两个表面中的任一表面上。6. 根据权利要求2所述的磁控溅射氧化物层的摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙利佳林同福丁超赵豪徐传毅
申请(专利权)人:纳米新能源唐山有限责任公司
类型:新型
国别省市:河北;13

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