[发明专利]多层高功率纳米摩擦发电机

权利要求书

1.一种纳米摩擦发电机，包括依次层叠设置的电极，高分子聚合物绝缘层，以及摩擦电极；

高分子聚合物绝缘层和摩擦电极相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳凹凸结构；

所述电极和摩擦电极为摩擦发电机电压和电流输出电极。

2.根据权利要求1所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述电极所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金；所述摩擦电极所用材料是金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

3.根据权利要求1或2所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述高分子聚合物绝缘层所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维（再生）海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳凹凸结构为纳米级至微米级的凹凸结构，优选凸起高度50nm-300nm的纳米凹凸结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦电极表面上设置的微纳凹凸结构为纳米级至微米级的凹凸结构，优选凸起高度300nm-1μm（更优选350-500nm）的纳米凹凸结构。

6.一种纳米摩擦发电机，包括依次层叠设置的第一电极，第一高分子聚合物绝缘层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极；其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间设置有摩擦电极；

第一高分子聚合物绝缘层和摩擦电极两个相对面中的至少一个面上设置有微纳凹凸结构；

第二高分子聚合物绝缘层和摩擦电极两个相对面中的至少一个面上设置有微纳凹凸结构；

所述第一电极和第二电极串联为摩擦发电机电压和电流的一个输出电极；所述摩擦电极为摩擦发电机电压和电流另一个输出电极。

7.根据权利要求6所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦电极所用材料是金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

8.根据权利要求7所述的纳米摩擦发电机，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层材质相同；所述第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维（再生）海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。