[实用新型]摩擦发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摩擦发电机。

背景技术

目前，能源问题是影响人类提高和可持续发展的重大题目之一。各种围绕新能源开发、可再生能源重复利用的研究正在世界各地如火如荼地进行之中。

采用摩擦技术构建的能量收集和转换装置，在自供电纳米系统中起关键作用。并且，由于其环保、节能、自驱动性质，受到了广泛关注。随着王中林教授研究组研发的压电摩擦发电机首次将机械能转换为电能以来，以压电和摩擦电为基础的不同结构和材料的摩擦发电机相继问世。目前，摩擦发电机已能够驱动小型液晶显示屏、低功率发光二极管以及微型电子器件和模块等，但是发电机的输出性能仍然是制约其发展和应用的关键因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有摩擦发电机输出性能受限的缺陷，提供了一种摩擦发电机，输出功率明显提高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种摩擦发电机，包括：第一基底层、第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、摩擦电极层、第二高分子聚合物绝缘层、第二电极层，第二基底层和多个弹性部件，

所述第一基底层、第一电极层以及第一高分子聚合物绝缘层依次层叠设置；所述第二基底层、第二电极层以及第二高分子聚合物绝缘层依次层叠设置；所述第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置，所述摩擦电极层置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，其一端可活动性连接第一高分子聚合物绝缘层，另一端可活动性连接第二高分子聚合物绝缘层；

所述第一基底层和第二基底层存在未层叠设置电极层的裸露区域，每个弹性部件一端连接第一基底层的裸露区域，另一端连接第二基底层的裸露区域；

第一电极层、第二电极层与摩擦电极层为摩擦发电机的电压或电流输出电极。

前述的摩擦发电机，其中，第一高分子聚合物绝缘层与摩擦电极层相对表面的至少一个表面上设置有微纳凹凸结构，以及第二高分子聚合物绝缘层与摩擦电极层相对表面的至少一个表面上设置有微纳凹凸结构；

所述第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳凹凸结构为凸起高度50nm-300nm的纳米凹凸结构；所述摩擦电极层表面上设置的微纳凹凸结构为凸起高度300nm-1μm的微纳凹凸结构。

前述的摩擦发电机，其中，所述第一基底层和第二基底层为亚克力基底、玻璃基底、不锈钢基底、或陶瓷基底。

前述的摩擦发电机，其中，所述摩擦电极层为金属层或合金层。

前述的摩擦发电机，其中，所述多个弹性部件为四个弹簧，分别设置于第一基底层和第二基底层的裸露区域。

前述的摩擦发电机，其中，所述弹簧中设有导向柱。

前述的摩擦发电机，其中，所述摩擦发电机包含两个单体摩擦发电机。

前述的摩擦发电机，其中，所述摩擦电极层为两个单体摩擦发电机的共用电极。

本实用新型是包含两个单体发电机结构的复合层发电机，两个单体发电机共用一个摩擦电极层。本实用新型共用的摩擦电极层既作为发电层，又作为摩擦发电机的电极，有效节省了材料。本实用新型摩擦发电机性能有显著提高。

附图说明

图1为本实用新型摩擦发电机的立体结构示意图。

图2为本实用新型摩擦发电机的立体结构示意图。

图3为本实用新型摩擦发电机的主视图。

图4为本实用新型摩擦发电机另一具体实施方式的主视图。

具体实施方式

为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明。

本实用新型是一种摩擦发电机及其制备方法。本实用新型是包含两个单体发电机结构的复合层发电机，两个单体发电机共用一个摩擦电极层。本实用新型共用的摩擦电极层既作为摩擦层，又作为摩擦发电机的电极。

图1和2所示是本实用新型摩擦发电机的立体结构示意图，图3所示是本实用新型摩擦发电机的主视图。下面结合图1-图3，详细说明本实用新型摩擦发电机的结构。

该摩擦发电机包括：第一基底层1、第一电极层2、第一高分子聚合物绝缘层3、摩擦电极层4、第二高分子聚合物绝缘层5、第二电极层6，第二基底层7和多个弹性部件8。

第一基底层1、第一电极层2以及第一高分子聚合物绝缘层3依次层叠设置。第二基底层7、第二电极层6以及第二高分子聚合物绝缘层5也依次层叠设置。第一基底层1和第二基底层7存在未层叠设置电极层的裸露区域。