一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机制造技术

本发明专利技术公开一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，包括动子和定子，所述动子上设置有N个电荷收集电极、M个绝缘介电粉末膜(3)和输出电极，N＝2M；每个绝缘介电粉末膜(3)的两侧分别设置有电荷收集电极。本发明专利技术通过设计粉末膜的绝缘介电材料做动子、柔性绝缘介电材料作定子的摩擦发电机，并将动子划分为多个摩擦区域、每个摩擦区域两侧布置电荷收集电极，同侧的电荷收集电极采用并联方式连接，实现了摩擦材料的高效接触和电介质表面电荷的饱和收集，构建了基于摩擦起电和空气击穿耦合的摩擦发电机的单向运动直流、往复运动交流输出的高输出性能的摩擦发电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摩擦发电机，特别涉及一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机。

技术介绍

1、随着微纳器件的兴起，摩擦纳米发电机在可移动设备、微能源设备有了更广泛的应用，由于其工艺简单、环境友好等特点成为一种重要的新型清洁能源。teng(triboelectric nanogenerator，摩擦纳米发电机)收集环境机械能转化为电能，与电磁发电机相比在低频能量收集上有较高性能，其转化能量转化效率可以达到70％，在收集风能、运动能、海洋能等方面有重要潜在应用集。

2、从微观角度来看摩擦起电过程，当施加外力(摩擦)使两种电负性不同的物质表面相互接触，当表面的两个不同原子间距离小于键长，电子云强烈重叠，两者之间的能垒降低，电子可以从一种材料的原子转移到另一种材料的原子，从而产生电荷转移。绝缘体材料的势阱将电子紧紧地束缚在特定轨道上，并阻止它们自由逃逸，这就是非导电材料的原子尺度的摩擦起电的电荷转移机制。值得注意的是两个摩擦表面只有很小一部分面积会达到原子尺度的接触，如果一种材料与另一种材料摩擦得更紧，会有更多的原子参与电荷转移，这种能够产生电荷转移的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，包括动子和定子，其特征在于，所述动子上设置有N个电荷收集电极、M个绝缘介电粉末膜(3)和输出电极，N＝2M；每个绝缘介电粉末膜(3)的两侧分别设置有电荷收集电极。

2.如权利要求1所述的一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述绝缘介电粉末膜3可以分为多个摩擦区域，在本案例中分为三个摩擦区，包括第一摩擦区域(31)、第二摩擦区域(32)和第三摩擦区域(33)；

3.如权利要求2所述的一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，其特征在于，将第一电荷收集电极(21)、第三电荷收集电极(23)、第五电荷...

【技术特征摘要】

1.一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，包括动子和定子，其特征在于，所述动子上设置有n个电荷收集电极、m个绝缘介电粉末膜(3)和输出电极，n＝2m；每个绝缘介电粉末膜(3)的两侧分别设置有电荷收集电极。

2.如权利要求1所述的一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述绝缘介电粉末膜3可以分为多个摩擦区域，在本案例中分为三个摩擦区，包括第一摩擦区域(31)、第二摩擦区域(32)和第三摩擦区域(33)；

3.如权利要求2所述的一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，其特征在于，将第一电荷收集电极(21)、第三电荷收集电极(23)、第五电荷收集电极(25)通过第一导线并联得到第一电荷收集电极组，然后第一电荷收集电极组与第一输出电极(41)连接；将第二电荷收集电极(22)、第四电荷收集电极(24)、第六电荷收集电极(26)通过第二导线并联得到第二电荷收集电极组，然后第二电荷收集电极组与第二输出电极(42)连接。

4.如权利要求1所述的一种基于粉末膜的高接触效率的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述动子还包括第一硬质基板(1)，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博元，
申请(专利权)人：刘博元，
类型：发明
国别省市：