旋转式静电-热电复合发电器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了旋转式静电

【技术实现步骤摘要】
旋转式静电
‑
热电复合发电器件及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合发电器件
，具体涉及旋转式静电
‑
热电复合发电器件及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着物联网传感节点的供电需求不断增加，以及智能电子产品的快速发展对电池功率
、
体积
、
续航等方面不断提高的需求，新型绿色能源的研究对未来能源有着十分重要的意义
。
同时，微纳能源采集技术的迅速发展，涌现了摩擦
、
电磁
、
压电
、
光电
、
热电以及多机理复合发电器件
。
微纳能源采集器可以将环境能量
(
太阳能
、
机械能
、
热能等
)
转换为电能，同时克服了传统锂电池频繁充电
、
环境污染以及无表面适应性等缺点，在物联网节点供电和新型绿色能源领域扮演着重要的角色
。
在过去的几十年里，研究人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
旋转式静电
‑
热电复合发电器件，其特征在于，具有多层同圆心复合结构，包括依次的旋转基底
、
摩擦电极层
、
聚氯乙烯基底
、
互补输出电极层
、
石墨烯导热薄膜
、
聚酰亚胺薄膜和热电臂结构层；其中，旋转基底与摩擦电极层构成转子，其他结构构成定子，转子在外界作用下与定子发生相对滑动，使摩擦电极层与聚氯乙烯基底之间产生摩擦，经互补输出电极层输出电压信号，完成静电发电；所述热电臂结构层整体呈圆环状，包括若干个依次连接的单周期结构单元，各单周期结构单元由半周期的
P
型热电臂与半周期的
N
型热电臂构成；所述石墨烯导热薄膜的直径小于热电臂结构层的外直径，因而热电臂结构层的圆环内侧温度高于圆环外侧温度，电荷载流子定向移动产生电位差，完成热电转换
。2.
根据权利要求1所述旋转式静电
‑
热电复合发电器件，其特征在于，所述石墨烯导热薄膜外围设置
PLA
打印支架，用于连接和固定，完成旋转式静电
‑
热电复合发电器件的组装
。3.
根据权利要求1所述旋转式静电
‑
热电复合发电器件，其特征在于，所述互补输出电极层通过丝网印刷工艺制备在聚氯乙烯基底表面；热电臂结构层通过丝网印刷工艺制备在聚酰亚胺薄膜表面
。4.
根据权利要求1所述旋转式静电
‑
热电复合发电器件，其特征在于，所述摩擦电极层由多个径向间隔排列的扇形环电极单元构成；所述互补输出电极层包括多个内径相连的径向间隔排列的第一扇形环电极单元，以及多个外径相连的径向间隔排列的第二扇形环电极单元，第一扇形环电极单元与第二扇形环电极单元交叉排列，位置互补
。5.
根据权利要求1所述旋转式静电
‑
热电复合发电器件，其特征在于，所述旋转基底的材料为
FR
‑4，摩擦电极层的材料为锡，互补输出电极层的材料为铜，
P
型热电臂的材料为碲化锑或者碲化铋掺锑，
N
型热电臂的材料为碲化铋或者碲化铋掺硒
。6.
权利要求1～5任一项所述旋转式静电
‑
热电复合发电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1、
将催化剂
、
粘合剂和固化剂进行混合，得到基液；再将基液分别与
N
型热电材料粉末和
P

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓升，张世平，张仙波，黄婧雯，陈瑜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：