一种可穿戴织物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可穿戴织物纳米发电机及其制备方法，通过化学电镀的方式对纯棉纱添加镀层制得导电纱线，将导电芯纱线作为包芯纱的芯纱，然后将制得的芯纱材料利用共轭静电纺成纱技术制备包覆纳米纤维的纱线。在此基础上，利用机织的方法将得到的两种包芯纱各自单独编织形成纳米纤维单层织物，后利用超细透明尼龙在两织物层进行连接，给两层留出相应空气层，最终获得可穿戴织物纳米发电机。纳米发电机可以将机械能，特别是低频身体动能的转换电能，由于环保性和普遍可用性，因此在收集小型机械能和大规模能源发电方面得以应用。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴织物纳米发电机及其制备方法
本专利技术属于纳米纤维材料领域，涉及一种可穿戴纳米发电机的制备方法，具体涉及一种利用化学镀铜、静电纺丝技术制备的纳米纤维织物摩擦发电机，具体属于摩擦生电发生器制备领域。
技术介绍
近年来，解决未使用的机械能，如环境振动，引起了广泛关注。在周边环境中的各种可再生和可持续能源中，机械能是分布最广泛的能源种类和规模，如机械振动，声音，轮胎滚动，行走，海洋潮汐等。人们为了解决能源危机日益严重，实现自给自足的低能耗电子化的问题，开发了多种将机械能有效转换为电能的方法，包括压电效应、静电效应、电磁等。通过摩擦纳米发电机（TENG）从人类活动中收集机械能是便携式和可穿戴式电子产品的可持续绿色电源的有效方法。据估计，甚至可以获取人体功率的1％-5％而不会显着增加对人体的负荷就足以运行许多身体磨损的装置。摩擦式纳米发电机（TENGs）已经被证明可以从人类活动中获取能量，作为可持续自给自足的纳米力量由于其高效率，低成本，环境友好以及普遍的可用性。随着可穿戴电子设备近年来受到很多关注，对简单，轻便和便携式发电机的需求大大增加。能量收集装置将诸如机械振动，光，热和电磁辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：利用化学电镀的方式对纯棉纱添加镀层制得导电纱线，将制得的导电纱线利用共轭静电纺进行纳米纤维的包覆制得包芯纱线，利用机织的方法将得到的两种包芯纱各自单独编织形成纳米纤维单层织物，后利用超细透明尼龙将两织物层进行连接，给两层留出相应空气层，最终获得可穿戴织物纳米发电机。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：利用化学电镀的方式对纯棉纱添加镀层制得导电纱线，将制得的导电纱线利用共轭静电纺进行纳米纤维的包覆制得包芯纱线，利用机织的方法将得到的两种包芯纱各自单独编织形成纳米纤维单层织物，后利用超细透明尼龙将两织物层进行连接，给两层留出相应空气层，最终获得可穿戴织物纳米发电机。2.根据权利要求1所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述导电纤维为镀镍棉纱或镀铜棉纱，导电纱线的直径为100-500μm。3.根据权利要求1所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述纳米纤维由高分子聚合物构成，纳米纤维的直径为100-900nm。4.根据权利要求3所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述聚合物为聚偏氟乙烯和尼龙66，聚合物的分子量≥100000。5.根据权利要求1所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述包芯纱线的直径为150-1000μm。6.根据权利要求1所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述组装后纳米纤维发电机织物的层数≥2，其中单层织物结构为平纹组织、凹凸组织、蜂窝组织的一种或几种，纳米纤维织物的经密10-500根/5cm，纳米纤维织物的纬密10-500根/5cm。7.根据权利要求1所述的可穿戴织物纳米发电机，其特征在于：所述可穿戴纳米织物发电机长度≥5mm，宽度≥5mm，厚度≥1mm。8.根据权利要求1-7任一所述的可穿戴纳米织物发电机的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）利用化学电镀的方式对纯棉纱添加镀层制得导电纱线；（2）将聚偏氟乙烯颗粒加入到N,N二甲基甲酰胺溶液中加热于20℃-80℃的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建新，陶雪姣，刘凡，邵伟力，崔世忠，周伟涛，胡宝继，佑晓露，南楠，孙显强，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41