The invention provides a preparation method of a stacked friction nano-generator, which belongs to the field of nano-functional devices. The characteristics of the friction nano-generator are as follows: a friction nano-generator is constructed with dielectric materials with low effective thickness and ordered electric dipole moment. The friction nano-generator has high energy utilization rate. The friction nano-generator includes multi-layer stacked friction nano-generator, contact-separated friction nano-generator, sliding friction nano-generator and other forms. The material system used in the invention is simple and controllable, and the manufacturing cost is low; moreover, the method has universality and is suitable for friction nanogenerators with different structures. The friction nano-generator has low internal impedance and high energy utilization. It is suitable for large-scale industrial production and has great commercial value and practical significance.
【技术实现步骤摘要】
一种高能量利用率摩擦纳米发电机的制备方法
本专利技术属于纳米功能器件制备领域,涉及一种高能量利用率摩擦纳米发电机的制备方法。
技术介绍
随着化石能源的日益消耗以及全球环境问题变的越来越严重,绿色能源的有效利用已经成为全球科学家所面临的问题。最近,可转变机械能为电能的摩擦纳米发电机被专利技术,由于其结构简单、成本低廉和能够收集低频能量,而受到研究人员广泛的关注(LiangQ,ZhangQ,YanX,etal.RecyclableandGreenTriboelectricNanogenerator.[J].AdvancedMaterials,2016,29(5).)。当前,摩擦纳米发电机在输出、转化效率和应用方面已经取得巨大的进展。它的输出可以满足手机充电(MaM,ZhangZ,LiaoQ,etal.Integratedhybridnanogeneratorforgasenergyrecycleandpurification[J].NanoEnergy,2017,39.),转化效率已经达到85%(XieY,WangS,NiuS,etal.Grating‐StructuredFreestandingTriboelectric‐LayerNanogeneratorforHarvestingMechanicalEnergyat85%TotalConversionEfficiency[J].AdvancedMaterials,2014,26(38):6599-6607.)。这都表明摩擦纳米发电机可以作为一种非常有前景的能源收集技术(WangZL.Triboelectr ...
【技术保护点】
1.一种高能量利用率摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于:用同时含低有效厚度和有序电偶极矩的介电材料构建摩擦纳米发电机,所制摩擦纳米发电机能量利用率高,所述摩擦纳米发电机包括多层堆叠式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、滑移式摩擦纳米发电机多种形式。
【技术特征摘要】
1.一种高能量利用率摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于:用同时含低有效厚度和有序电偶极矩的介电材料构建摩擦纳米发电机,所制摩擦纳米发电机能量利用率高,所述摩擦纳米发电机包括多层堆叠式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、滑移式摩擦纳米发电机多种形式。2.据权利要求1所述摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,用同时含低有效厚度和有序电偶极矩的介电材料构建多层堆叠式摩擦纳米发电机,多层堆叠式摩擦纳米发电机的结构为PET/Au/PVDF@CNT/Au/PU,具体制备方法包括以下步骤:(1)制备含有序电偶极矩和低有效厚度的介电材料;(2)将步骤(1)所得介电材料两边镀上电极;(3)将步骤(2)所得介电材料附在基底上,并在介电材料黏上导线;(4)在步骤(3)的介电材料旋涂上绝缘摩擦材料,即可构成多层堆叠式摩擦纳米发电机。3.根据权利要求2所述摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中介电材料的低有效厚度是通过降低介电材料的实际厚度和提高材料的相对介电常数实现;高相对介电常数是通过掺杂导电物体于介电材料中实现,掺杂导电物体为碳纳米管、石墨烯、石墨、金属纳米线。4.根据权利要求2所述摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中含有序电偶极矩的介电材料是指驻极体或压电材料;驻极体为聚...
【专利技术属性】
技术研发人员:张跃,高放放,廖庆亮,马明园,张茜,高丽,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。