【技术实现步骤摘要】
一种静电感应电荷镜像式的电能发生器件
[0001]本专利技术属于摩擦发电
,具体涉及一种静电感应电荷镜像式的电能发生器件。
技术介绍
[0002]在全球变暖和能源危机的大背景下,减少碳排放,寻找可再生的绿色能源是人类文明可持续发展面临的最紧迫的挑战之一。机械振动,在人们的日常生活中以广泛的形式和尺度普遍存在着。在过去的数十年里,对机械能源的收集一直被认为是极具吸引力的目标。高性能的机械
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电能转换器件,因其可以收集广泛存在的机械能成为现代新能源开发的重要研究课题之一。
[0003]输出功率是基于摩擦起电和机械运动的电能发生器件的重要性能指标之一。因此,人们一直以来致力于通过提高摩擦起电效率或改善发电机结构来提高其输出功率。许多研究通过摩擦材料的表面修饰、改性和结构优化来提高摩擦电荷的数量。也有通过在摩擦层间引入聚苯乙烯等介质材料层来抑制摩擦电荷的泄漏以提高器件输出功率。但目前大多继承了经典结构特征,即摩擦起电结构与机械运动发电结构处于同一个运动空间,这不仅造成了整体结构的不稳定,且限制了运动部 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种静电感应电荷镜像式的电能发生器件,其特征在于,包括至少一组摩擦起电模块和至少一组机械运动电能输出模块;所述摩擦起电模块包括依次叠层设置的第一电极(c1)、第一摩擦层(a1)、第二摩擦层(a2)和第二电极(c2),所述第一摩擦层(a1)和第二摩擦层(a2)之间通过第一支撑件(b1)间隔开,且第一摩擦层(a1)和第二摩擦层(a2)被配置成在外界作用下可使它们彼此接触;所述机械运动电能输出模块包括第三电极(c3)和第四电极(c4),所述第三电极(c3)和第四电极(c4)之间通过第二支撑件(b2)间隔开,且所述第三电极(c3)和第四电极(c4)被配置为能够在外界作用下发生非接触的往复相对运动;所述第三电极(c3)和第四电极(c4)之间填充有介质材料(d);所述摩擦起电模块的第一电极(c1)或第二电极(c2)与机械运动电能输出模块的第三电极(c3)或第四电极(c4)电气连接;所述第一摩擦层(a1)材料为易得电子的负极摩擦材料,所述第二摩擦层(a2)材料为易失电子的正极摩擦材料,所述第一摩擦层(a1)和第二摩擦层(a2)的材料可互换;所述第一电极(c1)、第二电极(c2)、第三电极(c3)、第四电极(c4)均导电材料。2.如权利要求1所述的静电感应电荷镜像式的电能发生器件,其特征在于,所述摩擦起电模块中的第一摩擦层(a1)或第二摩擦层(a2)的厚度为10nm~5mm。3.如权利要求1所述的静电感应电荷镜像式的电能发生器件,其特征在于,所述摩擦起电模块(1)中的第一电极(c1)或第二电极(c2)的厚度为10μm~25mm。4.如权利要求1所述的静...
【专利技术属性】
技术研发人员:成永红,毛佳乐,王双,马文杰,李敬,陈玉,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:
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