一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机及其制备方法技术

本发明专利技术涉及发电机领域，公开了一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机及其制备方法。所述的织物摩擦电旗帜的结构包括：主TENG和副TENG，通过电荷激励的方法，使副TENG所产生的电荷传递给主TENG获得高功率密度。本发明专利技术通过选取直径小、质量轻的纤维作为摩擦电旗帜的纺织材料，不仅有效的增加了摩擦材料的接触面积，还使摩擦电旗帜在风力的作用下最大限度的拉伸与摩擦。本发明专利技术的有益效果为，所述的发电机在各种弯曲、扭转和拉伸力的作用下，仍然可以保持其固有的性能，本发明专利技术结合了电荷激励措施，通过设置一个激励单元，以有效提高发电性能。在同样的面积和风力的条件下，所产生的最大电压和电流分别约为160V和90μA，且电流与电压值较稳定，使得其有广泛的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机及其制备方法
本专利技术属于摩擦纳米发电机(TriboelectricNanogenerator,TENG)领域，具体涉及一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机及其制备方法。
技术介绍
织物摩擦纳米发电机是以织物为主要摩擦材料，通过编织的方式制作成器件，具有原料成本低、柔性、透气、可拉伸、应用于可穿戴电子等优点。摩擦纳米发电机通过摩擦起电效应，将两种不同的电极材料之间发生摩擦使其产生电势差，外部的电路为了达到电势的平衡，则会发生电子的流动转移。摩擦纳米发电机在结构方面包括滑动式摩擦纳米发电机、接触-分离式摩擦纳米发电机、单电极式摩擦纳米发电机、感应式摩擦纳米发电机等。织物摩擦纳米发电机是以织物为主要摩擦材料，通过编织的方式制作成器件。目前，与本专利技术最相近的技术是使用两种不同片状材料接触-分离式的结构，通过高空中的气流来驱动发电装置。文献(Z.Zhao,etal,ACSNano,2016,10,2,1780-1787)报道了一种摩擦电旗帜，但采用的是传统的接触分离式模式，通过对具有正、负两种极性的摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，包括主TENG，其为由正极纤维与负极纤维纺织而成的布状装置，所述正极纤维是在正极导电碳纤维的表面包裹绝缘树脂薄膜，所述负极纤维是在正极纤维的基础上再镀一层导电金属，正极导电碳纤维与负极纤维的负极导电碳纤维的一端分别连接在负载上，正极导电碳纤维的另一端与负极纤维的导电金属镀层连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，包括主TENG，其为由正极纤维与负极纤维纺织而成的布状装置，所述正极纤维是在正极导电碳纤维的表面包裹绝缘树脂薄膜，所述负极纤维是在正极纤维的基础上再镀一层导电金属，正极导电碳纤维与负极纤维的负极导电碳纤维的一端分别连接在负载上，正极导电碳纤维的另一端与负极纤维的导电金属镀层连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括导电整流器，所述整流器的正极与正极导电碳纤维的一端连接，所述整流器的负极与导电金属镀层连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括副TENG，其由镀有金属的导电纺织线和包裹绝缘树脂的碳纤维编织而成，其中镀有金属的导电纺织线作为正极，包裹绝缘树脂的碳纤维作为负极，分别连接在整流器上，副TENG材料之间发生摩擦所产生的电荷供向主TENG，通过电荷激励的方法提高发电装置的电荷密度。


4.根据权利要求3所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述主TENG布面积为副TENG布面积的2~5倍。


5.根据权利要求3所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述镀有金属的导电纺织线中的金属为铝、铜或银中的任一种或其组合。


6.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：简刚，杨宁，孟庆臻，邵辉，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32