可重构汽车振动能能量包及方法技术

本发明专利技术提供一种可重构汽车振动能能量包及其制备方法和进行机械振动能收集‑存储的方法，从上到下依次为铁块、上衬底、上金属电极、负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层、下金属电极、下衬底，负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层从上到下堆叠在一起构成铁电摩擦电耦合功能薄膜，摩擦材料层和金属电极之间设有弹性支撑结构，本发明专利技术利用正反面异号的摩擦电荷形成的电场将铁电材料极化，而铁电材料中的剩余极化将增强摩擦材料层的起电能力，使其表面带有更多的摩擦电荷。该两种效应互相耦合增强，有效地提升了摩擦发电机输出效率。该器件可通过结构上的重构分别实现能量收集和能量存储这两种功能。

Energy package and method of reconfigurable vehicle vibration energy

【技术实现步骤摘要】
可重构汽车振动能能量包及方法
本专利技术涉及能量收集技术、微电子机械系统(MEMS)、电子聚合物功能材料领域，具体涉及一种可重构汽车振动能能量包及其制备方法、以及利用所述可重构汽车振动能能量包进行机械振动能收集-存储的方法。
技术介绍
摩擦起电是日常生活中一种十分普遍的现象。它是指通过物体之间物理接触中产生的电荷转移过程，摩擦起电过程也是日常静电的由来，摩擦电荷的形成依赖于接触材料的摩擦电极性的差别。虽然摩擦起电这一普遍现象被人类认识近千年的时间，但是其形成机制仍然没有被完全研究清楚。目前，比较被认同的一种解释是，在两种材料接触的时候，在其接触处部分位置形成了化学键。电荷从一种材料转移到另一种材料以平衡两者的电化学势。结合摩擦起电和静电感应原理人们已经制备了几种不同的自供能传感器。传统的能量收集技术主要基于静电感应、电磁感应和压电效应。然而，已经专利技术的静电感应、存在体积大，适用性窄等缺点，电磁感应发电机和压电发电机则普遍存在结构复杂，对材料有特殊要求和成本较高等缺陷。已专利技术的静电脉冲发电机在小型化、轻量化及集成化方面有所不足，输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：从上到下依次为铁块(8)、上衬底(11)、上金属电极(21)、负性摩擦材料层(3)、铁电材料层(4)、正性摩擦材料层(5)、下金属电极(22)、下衬底(12)，所述负性摩擦材料层(3)、铁电材料层(4)、正性摩擦材料层(5)从上到下堆叠在一起构成铁电摩擦电耦合功能薄膜，负性摩擦材料层(3)上表面和上金属电极(21)之间设有弹性支撑结构(6)，正性摩擦材料层(5)下表面和下金属电极(22)之间设有弹性支撑结构(6)，上金属电极(21)、下上金属电极(22)均通过引线(7)接地，上、下金属电极用于摩擦起电和导电输出；负性摩擦材料层(3)材料的得电子能力强...

【技术特征摘要】
1.一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：从上到下依次为铁块(8)、上衬底(11)、上金属电极(21)、负性摩擦材料层(3)、铁电材料层(4)、正性摩擦材料层(5)、下金属电极(22)、下衬底(12)，所述负性摩擦材料层(3)、铁电材料层(4)、正性摩擦材料层(5)从上到下堆叠在一起构成铁电摩擦电耦合功能薄膜，负性摩擦材料层(3)上表面和上金属电极(21)之间设有弹性支撑结构(6)，正性摩擦材料层(5)下表面和下金属电极(22)之间设有弹性支撑结构(6)，上金属电极(21)、下上金属电极(22)均通过引线(7)接地，上、下金属电极用于摩擦起电和导电输出；负性摩擦材料层(3)材料的得电子能力强于正性摩擦材料层(5)材料的得电子能力，金属电极的得电子能力在这两种材料之间。


2.根据权利要求1所述的一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：负性摩擦材料层(3)为铁氟龙或聚氟乙烯或聚氯乙烯。


3.根据权利要求1所述的一种可可重构汽车振动能能量包，其特征在于：正性摩擦材料层(5)为尼龙、或聚氨酯、或氟化镁。


4.根据权利要求1所述的一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：铁电材料层(4)材料选自钛酸钡、磷酸二氢钾、钛酸锶钡、铌酸钾钠其中的一种。


5.根据权利要求1所述的一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：上金属电极(21)、下金属电极(22)采用铝、或金或氧化铟锡导电玻璃制备。


6.根据权利要求1所述的一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：铁电材料层(4)为厚度为100nm～200nm的薄膜。


7.根据权利要求1所述的一种可重构汽车振动能能量包，其特征在于：上金属电...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏元捷，姚明亮，谢光忠，潘虹，陈春旭，龚祺琛，李炳宇，黎威志，太惠玲，杜晓松，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51