一体式摩擦纳米发电机及其制备方法技术

技术编号:17783543 阅读:109 留言:0更新日期:2018-04-22 14:30
本发明专利技术涉及纳米发电领域,公开了一种一体式摩擦纳米发电机,将具有多孔结构的多孔导电骨架形成在具有多孔结构的聚合物材料中形成柔性的发电部件,当外力作用使所述发电部件形变过程中,或者上表面的聚合物与外部物体接触分离过程中,通过复合多孔导电骨架/聚合物材料之间的接触摩擦引发电荷分离,分离的电荷通过多孔导电骨架转移引起两种电极间(或者发电部件上下表面之间)的电势不同产生电流,并通过多孔导电骨架和聚合物材料的多孔化提升输出功率,从而将抖动,拍打,摩擦,振动,揉搓等机械运动转变为电能。

【技术实现步骤摘要】
一体式摩擦纳米发电机及其制备方法
本专利技术涉及纳米发电领域,具体地,涉及一种将机械能转变为电能的一体式摩擦纳米发电机及其制备方法。
技术介绍
能源危机是现代社会面临的一个突出问题,而很多看似微弱其实总量巨大的机械能却大都被忽略而没被加以利用。目前,现有技术中已经利用摩擦起电和静电感应原理成功制备了摩擦发电机,这样的摩擦发电机能够将机械能转变为电能,特别是在对人体活动等低频能量的收集转化方面有着其独特的优势。然而,现有技术中上述这样的摩擦发电机通常上、下电极分别处于不同的平面上,结构复杂,且须使用很多摩擦材料和电极材料,费用较高;此外,这样的摩擦发电机对工作环境的要求也较为苛刻,受潮后会造成性能下降,这使得适用范围较窄。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一体式摩擦纳米发电机,以解决上述现有技术中的问题。为了实现上述目的,本专利技术提供一种一体式摩擦纳米发电机,其中,包括具有多孔结构的发电部件,发电部件包括柔性聚合物材料和多孔导电骨架,柔性聚合物材料通过浇筑的方式包裹在多孔导电骨架上形成柔性多孔结构。优选的,所述柔性聚合物材料的制膜夜浇筑在所述多孔导电骨架上凝固后形成柔性多孔结构。本文档来自技高网...
一体式摩擦纳米发电机及其制备方法

【技术保护点】
一种一体式摩擦纳米发电机,其特征在于,包括具有多孔结构的发电部件,所述发电部件包括柔性聚合物材料和多孔导电骨架,所述柔性聚合物材料包裹在所述多孔导电骨架上形成柔性多孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种一体式摩擦纳米发电机,其特征在于,包括具有多孔结构的发电部件,所述发电部件包括柔性聚合物材料和多孔导电骨架,所述柔性聚合物材料包裹在所述多孔导电骨架上形成柔性多孔结构。2.根据权利要求1所述的发电机,其特征在于,所述柔性聚合物材料的制膜夜浇筑在所述多孔导电骨架上凝固后形成柔性多孔结构。3.根据权利要求1或2所述的发电机,其特征在于,当外力作用使所述发电部件形变过程中,或者上表面的聚合物与外部物体接触分离过程中,所述发电部件的上下表面之间产生电流。4.根据权利要求1或2所述的发电机,其特征在于,还包括第一电极层和第二电极层,设置在所述发电部件的两个不同表面;当外力作用使所述发电部件形变过程中,或者外部物体与第一电极层接触分离过程中,在所述第一电极层和第二电极层之间产生电流。5.根据权利要求4所述的发电机,其特征在于,所述第一电极层和第二电极层分别设置在所述发电部件的上下表面。6.根据权利要求1或2所述的发电机,其特征在于,还包括第三电极层,所述第三电极层设置在所述发电部件的表面,当外力作用使所述发电部件形变过程中,或者外部物体与第三电极层接触分离过程中,在第三电极层与等电位之间产生电流。7.根据权利要求1-6任一项中所述的发电机,其特征在于,所述多孔导电骨架包括泡沫结构、网状结构或多孔结构的导电材料。8.根据权利要求7所述的发电机,其特征在于,所述导电材料选自金属或合金,其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒,合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。9....

【专利技术属性】
技术研发人员:曹霞王中林王宁张梦
申请(专利权)人:北京纳米能源与系统研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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