一种基于电荷补偿机制的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电荷补偿机制的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机。包括位于底部的固定组件、位于顶部的固定组件、位于中间的移动部件、一个位于移动部件下方能够提供补偿电荷的摩擦纳米发电机和一个位于移动部件上方具有电荷存储层的输出摩擦纳米发电机组成。移动部件能够与外部运动提供机械激励的设备连接，将外部继续能转换为摩擦纳米发电机自身的运动机械能，进而实现机械能到电能转换。由于集成了电荷存储层，并通过具有高电压输出的电荷补偿摩擦纳米发电机来提供源源不断的电荷，使得该摩擦纳米发电机具有超高输出性能，能够大幅度提升对机械能的收集效率，为未来应用于海洋工程领域的能感一体器件提供设计思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蓝色纳米能源领域；具体涉及一种基于电荷补偿机制的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机。

技术介绍

1、随着海洋工程技术的发展，用于海洋分布式传感节点供电的可持续电源向新能源时代迈进。同时，节能环保已成为人们的共识。可持续发展意识的提高和日益严重的能源危机使人们意识到，未来将是一个大规模分布式能源应用的新时代。因此，新能源技术的发展成为时代的主题，然而，高效率的能源收集技术面临很多瓶颈。例如，过去的发电设备主要基于电磁发电原理，电磁发电机通常由线圈和磁体组成，具有重量沉、体积大、制备成本高等缺点。尽管基于压电效应的纳米发电机可以收集机械能，但其输出功率较低，难以在海洋能收集方面发挥作用。因此，研发一种新型的适用于海洋波浪能等低频低振幅机械能收集的发电机器件是十分迫切的。2012年，一种名为摩擦电纳米发电机的新型机械能收集器件被提出，其工作原理是基于摩擦起电机制与静电感应机制耦合的工作机制。至今，摩擦纳米发电机在多个学科领域取得了长足进步，包括可穿戴电子、多功能传感器、电催化、生物医学和环境监测等领域。此外，摩擦纳米发电机具有低成本、重量轻、材料选择广本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于电荷补偿机制的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机，其特征在于，包括顶部固定部件、中间移动部件、底部固定部件、设置在顶部固定部件与中间移动部件之间的输出摩擦纳米发电机以及设置在底部固定部件与中间移动部件之间的补偿摩擦纳米发电机；所述顶部固定部件和底部固定部件与外部固定结构连接固定，所述中间移动部件与外部运动结构连接用于获取机械能；

2.根据权利要求1所述的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机，其特征在于，所述电荷补偿电路包括一个二极管和一个整流桥；二极管的正极指向补偿摩擦纳米发电机的导电摩擦电层，二极管的负极指向补偿摩擦纳米发电机的导电电极层；补偿摩擦纳米发电机的两个输出端与...

【技术特征摘要】

1.一种基于电荷补偿机制的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机，其特征在于，包括顶部固定部件、中间移动部件、底部固定部件、设置在顶部固定部件与中间移动部件之间的输出摩擦纳米发电机以及设置在底部固定部件与中间移动部件之间的补偿摩擦纳米发电机；所述顶部固定部件和底部固定部件与外部固定结构连接固定，所述中间移动部件与外部运动结构连接用于获取机械能；

2.根据权利要求1所述的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机，其特征在于，所述电荷补偿电路包括一个二极管和一个整流桥；二极管的正极指向补偿摩擦纳米发电机的导电摩擦电层，二极管的负极指向补偿摩擦纳米发电机的导电电极层；补偿摩擦纳米发电机的两个输出端与整流桥的输入端连接，其中整流桥输出端的正极与输出摩擦纳米发电机的正电荷存储层连接，整流桥输出端的负极与输出摩擦纳米发电机的负电荷存储层连接。

3.根据权利要求1所述的超高输出振荡结构摩擦纳米发电机，其特征在于，所述底部固定部件上表面的导电摩擦电层也作为导电电极层；所述中间移动部件上表面的导电摩擦电层也作为电荷存储层，在通过摩擦起电机制来获得电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏克泉，王立忠，徐志伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：