一种摩擦纳米发电机及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种摩擦纳米发电机及其制备方法和用途。所述摩擦纳米发电机包括纤维状电容器、界面调控层以及摩擦电极；界面调控层包覆在纤维状电容器上，摩擦电极为管状且套在界面调控层外；纤维状电容器包括纤维状正极、覆盖于纤维状正极上的固态电解质，以及覆盖于固态电解质上的负极。所述制备方法包括：1)在纤维状正极上涂覆固态电解质，再将在所述固态电解质上设置负极，得到纤维状电容器；2)在纤维状电容器表面设置界面调控层，再在所述界面调控层外设置摩擦电极，得到所述摩擦纳米发电机。所述摩擦纳米发电机实现了能量的产生和存储同时进行，形成自充电储能系统，提供持久的、不需维护的、自驱动的能源。

A friction Nanogenerator and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦纳米发电机及其制备方法和用途
本专利技术属于新能源
，涉及一种摩擦纳米发电机及其制备方法和用途。
技术介绍
随着社会发展，能源收集技术和新能源的探索发展成为能源科学领域研究的前沿，是关系到每个国家国际竞争力以及可持续发展的重大问题。尤其在汽车行业，随着节能减排趋势及“蓝天保卫战”大环境下，电能将逐渐成为汽车上广泛应用的能源。汽车行驶过程中，其阻力形式包括风阻、轮胎阻力、机械摩擦等。这些能量特点是不连续的、不稳定的、被浪费掉的。这些能量如果能被利用起来，对于汽车行业意义重大。CN110247577A公开了一种摩擦纳米发电机摩擦层表面微结构的制备方法,包括如下步骤：步骤一：在衬底上制备表面平坦均匀的高分子聚合物；步骤二：在室温下利用磁控溅射技术在所述高分子聚合物的表面生长一薄膜,所述高分子聚合物的热膨胀系数大于所述薄膜的热膨胀系数；步骤三：将步骤二所得到的产品降温至室温；以及步骤四：将所述薄膜去除。CN110146113A中公开了一种基于摩擦纳米发电机的自驱动霍尔车载传感器,包括：转盘式摩擦纳米发电机,包括共轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦纳米发电机包括纤维状电容器、界面调控层以及摩擦电极；所述界面调控层包覆在纤维状电容器上，摩擦电极为管状且套在所述界面调控层外；所述纤维状电容器包括纤维状正极、覆盖于所述纤维状正极上的固态电解质，以及覆盖于所述固态电解质上的负极。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦纳米发电机包括纤维状电容器、界面调控层以及摩擦电极；所述界面调控层包覆在纤维状电容器上，摩擦电极为管状且套在所述界面调控层外；所述纤维状电容器包括纤维状正极、覆盖于所述纤维状正极上的固态电解质，以及覆盖于所述固态电解质上的负极。


2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦电极通过导线与纤维状电容器导通连接，用于将摩擦电存储在所述纤维状电容器中；
优选地，所述纤维状电容器的正极和负极间距为10-30μm；
优选地，所述纤维状电容器中，纤维状正极和负极同轴；
优选地，所述纤维状正极包括碳纤维和位于碳纤维表面的金属层；
优选地，所述位于碳纤维表面的金属层包括铜层；
优选地，所述位于碳纤维表面的金属为铜层和铜镍的硫化物层的组合，所述铜层位于碳纤维的表面，所述铜镍的硫化物层位于铜层的表面。


3.根据权利要求1或2所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述固态电解质包括碱性固态聚合物电解质；
优选地，所述固态电解质为氢氧化钾-聚乙烯醇固态电解质；
优选地，所述负极包括三氧化二铁-硫化钼复合材料；
优选地，所述三氧化二铁-硫化钼复合材料中，三氧化二铁分散于花状结构硫化钼中。


4.根据权利要求1-3任一项所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述界面调控层包括硅胶层；
优选地，所述摩擦电极包括导电聚合物；
优选地，所述导电聚合物包括聚吡啶；
优选地，所述摩擦纳米发电机为管状，两端用有机材料封装；
优选地，所述有机材料为醋酸乙烯。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦纳米发电机还包括整流器；
优选地，所述摩擦纳米发电机还包括变压器。


6.一种如权利要求1-5任一项所述摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在纤维状正极上涂覆固态电解质，再将在所述固态电解质上设置负极，得到纤维状电容器；
(2)在步骤(1)所述纤维状电容器表面设置界面调控层，再在所述界面调控层外设置摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琢，洪良，王晓莲，丁春澍，马文松，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22