[发明专利]一种具有纳米结构的摩擦发电机有效
| 申请号： | 201810434177.0 | 申请日： | 2018-05-08 |
| 公开（公告）号： | CN108599613B | 公开（公告）日： | 2019-10-11 |
| 发明（设计）人： | 范世全;苟伟;张芮;赵洋;董军;耿莉 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | H02N1/04 | 分类号： | H02N1/04 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 徐文权 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 发电片 上表面 下表面 顶层 中层 有机材料薄膜 金属薄膜层 摩擦发电机 纳米结构 凹凸结构 额外消耗 最大能量 导电环 电连接 纳米级 微米级 自检测 最大化 发电机 发电量 发电 | ||
1.一种具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，包括自上到下依次分布的顶层发电片(1)、中层发电片(2)及底层发电片(3)，其中，顶层发电片(1)的上表面、底层发电片(3)的下表面、中层发电片(2)的上表面及中层发电片(2)的下表面均设有金属薄膜层(4)；顶层发电片(1)的下表面及底层发电片(3)的上表面均设置有有机材料薄膜层(6)；中层发电片(2)上表面的金属薄膜层(4)与中层发电片(2)下表面的金属薄膜层(4)电连接；
顶层发电片(1)的下表面上及底层发电片(3)的上表面上均设置有导电环(5)，其中，有机材料薄膜层(6)位于导电环(5)内，顶层发电片(1)上的有机材料薄膜层(6)上以及底层发电片(3)上的有机材料薄膜层(6)上均设置有纳米级至微米级的凹凸结构；
顶层发电片(1)上的导电环(5)与底层发电片(3)上的导电环(5)通过第一金属线连接后作为第一导电极(7)；
顶层发电片(1)上的金属薄膜层(4)通过第二金属线引出后作为第二导电极(8)；
底层发电片(3)上的金属薄膜层(4)通过第三金属线引出后作为第三导电极(9)。
2.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，顶层发电片(1)、中层发电片(2)及底层发电片(3)的大小及形状均相同。
3.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，顶层发电片(1)、中层发电片(2)及底层发电片(3)均设置有用于进行组装的通孔(10)。
4.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，金属薄膜层(4)通过真空蒸镀的方式制备得到；有机材料薄膜层(6)通过旋涂的方式制备得到。
5.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，顶层发电片(1)上的有机材料薄膜层(6)位于顶层发电片(1)下表面的中心区域内；底层发电片(3)上的有机材料薄膜层(6)位于底层发电片(3)上表面的中心区域内。
6.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，在使用时，将顶层发电片(1)与底层发电片(3)进行固定，中层发电片(2)向上垂直移动后与顶层发电片(1)构成第一个金属-有机材料薄膜摩擦接触面；中层发电片(2)向下垂直移动后与底层发电片(3)构成第二个金属-有机材料薄膜摩擦接触面。
7.根据权利要求1所述的具有纳米结构的摩擦发电机，其特征在于，当中层发电片(2)与顶层发电片(1)相接触时，中层发电片(2)上表面的金属薄膜层(4)与顶层发电片(1)上的导电环(5)相接触，此时中层发电片(2)与顶层发电片(1)上的导电环(5)电连通，第一导电极(7)与第三导电极(9)之间的能量最大；
当中层发电片(2)与底层发电片(3)相接触时，中层发电片(2)下表面的金属薄膜层(4)与底层发电片(3)上的导电环(5)相接触，此时中层发电片(2)与底层发电片(3)上的导电环(5)电连通，第一导电极(7)与第二导电极(8)之间的能量最大。
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