一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机及其制备方法。该摩擦纳米发电机包括由第一摩擦材料组成的正极性摩擦层、由第二摩擦材料组成的负极性摩擦层、第一电极、第二电极。其中，所述第一摩擦材料为铌酸锂材料，并与第一电极相接触；所述第二摩擦材料为柔性高分子聚合物，与第二电极相接触。所述第一摩擦材料与第二摩擦材料之间接触或分离设置，当有交变外力作用在所述摩擦纳米发电机时，第一摩擦材料与第二摩擦材料会发生接触/分离或相对滑动，使第一电极和第二电极之间产生交流电信号。本发明专利技术结构简单，输出电压稳定，所用的新型正极性摩擦层铌酸锂材料将拓宽摩擦纳米发电机的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机及其制备方法
本专利技术属于新能源开发和发电
，具体涉及一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机及其制备方法。
技术介绍
随着环境污染和能源危机的不断加剧，发展绿色能源变得越来越迫在眉睫。机械能在我们日常生活中是非常普遍的，将其转化为电能成为缓解能源危机的一个重要途径。摩擦纳米发电机可以收集多种形式的机械能，比如振动能、生物能等等。其工作原理基于摩擦起电和静电感应的耦合。当两种具有不同摩擦电极性的材料不断相互接触分离或相对滑动时，在外电路中就会持续产生交流电。摩擦纳米发电机由于其成本低廉，制作简单，能量转化效率高等优点，越来越受到研究者的关注。但是，在现有技术中摩擦纳米发电机的摩擦材料比较固定，多为金属和高分子聚合物，如铝、铜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，摩擦纳米发电机的研究重点也主要集中在纯柔性摩擦材料以及新型结构上。上述摩擦材料使摩擦纳米发电机的应用范围限制在单一的摩擦发电领域，很难与其他领域相互交叉结合，这样必定会限制摩擦纳米发电机的长远发展。铌酸锂材料具有优良的压电效应、电光效应、声光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，其包括由第一摩擦材料组成的正极性摩擦层、由第二摩擦材料组成的负极性摩擦层、第一电极、第二电极，其中：所述第一摩擦材料与第一电极相接触，所述第二摩擦材料与第二电极相接触，设置所述第一摩擦材料与第二摩擦材料之间接触或分离，当有外力作用于所述摩擦纳米发电机时，第一摩擦材料与第二摩擦材料会发生接触/分离或滑动，使第一电极和第二电极之间产生交流电信号；所述第一摩擦材料为铌酸锂材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，其包括由第一摩擦材料组成的正极性摩擦层、由第二摩擦材料组成的负极性摩擦层、第一电极、第二电极，其中：所述第一摩擦材料与第一电极相接触，所述第二摩擦材料与第二电极相接触，设置所述第一摩擦材料与第二摩擦材料之间接触或分离，当有外力作用于所述摩擦纳米发电机时，第一摩擦材料与第二摩擦材料会发生接触/分离或滑动，使第一电极和第二电极之间产生交流电信号；所述第一摩擦材料为铌酸锂材料。2.根据权利要求1所述的基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述的铌酸锂材料为同成分铌酸锂材料，或是掺杂铌酸锂材料。3.根据权利要求1所述的基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第二摩擦材料为柔性高分子聚合物。4.根据权利要求2所述的基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述掺杂铌酸锂材料为掺铁铌酸锂或掺镁铌酸锂。5.根据权利要求1所述的基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述的铌酸锂材料为铌酸锂单晶薄片或者是铌酸锂多晶薄膜。6.根据权利要求1所述的基于铌酸锂材料的摩擦纳米发电机，其特征在于，对应于所述铌酸锂单晶薄片的第一电极材料是铝、铜、金或银金属，对应于所述铌酸锂多晶薄膜的第一电极材料是高掺硅。所述第二电极材料是铝、铜、金或银金属。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张心正，耿娟，许京军，孔勇发，翟艳子，李文灿，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12