一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，所述摩擦發(fā)電機(jī)包括：第一摩擦發(fā)電單元(1)；第二摩擦發(fā)電單元(2)，對應(yīng)所述第一摩擦發(fā)電單元(1)設(shè)置，用于在流體流過時發(fā)生彈性振動，并在振動過程中與第一摩擦發(fā)電單元(1)接觸或者分離，且在接觸和分離的過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元(2)與第一摩擦發(fā)電單元(1)之間產(chǎn)生摩擦電勢差；以及固定單元(3)，用于將所述第二摩擦發(fā)電單元(2)的兩端固定在所述第一摩擦發(fā)電單元(1)上，使所述第二摩擦發(fā)電單元(2)在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元(1)之間具有一設(shè)定間隙。本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)可提供高頻電信號輸出。
【專利說明】
一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，基于摩擦起電和靜電感應(yīng)的摩擦發(fā)電機(jī)的深入研究，在收集流體流動如風(fēng)能的摩擦發(fā)電機(jī)方面也取得較大進(jìn)展。但目前的應(yīng)用主要集中在低頻階段，發(fā)電機(jī)的輸出信號一般都低于2000Hz。這些低頻的摩擦發(fā)電機(jī)普遍存在著輸出電壓高、輸出電流低的特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)管理電路進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中不可避免的將損失很多能量。因此如何直接得到高頻的電信號是摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，該摩擦發(fā)電機(jī)可提高輸出電信號的頻率。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，所述摩擦發(fā)電機(jī)包括:第一摩擦發(fā)電單元；第二摩擦發(fā)電單元，對應(yīng)所述第一摩擦發(fā)電單元設(shè)置，用于在流體流過時發(fā)生彈性振動，并在振動過程中與第一摩擦發(fā)電單元接觸或者分離，且在接觸和分離的過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元與第一摩擦發(fā)電單元之間產(chǎn)生摩擦電勢差；以及固定單元，用于將所述第二摩擦發(fā)電單元的兩端固定在所述第一摩擦發(fā)電單元上，使所述第二摩擦發(fā)電單元在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元之間具有一設(shè)定間隙。
[0005]優(yōu)選地，所述設(shè)定間隙為0.lmm-0.5mm。
[0006]優(yōu)選地，所述第一摩擦發(fā)電單元包括:摩擦層，用于與所述第二摩擦發(fā)電單元接觸時，產(chǎn)生摩擦電荷；以及導(dǎo)電層，設(shè)置于所述摩擦層的表面，用于傳導(dǎo)所述摩擦層上的電荷。
[0007]優(yōu)選地，所述第一摩擦發(fā)電單元還包括:支撐層，設(shè)置在所述導(dǎo)電層的表面。
[0008]優(yōu)選地，所述第二摩擦發(fā)電單元包括:摩擦導(dǎo)電層，用于與所述摩擦層接觸，產(chǎn)生摩擦電荷，并與所述導(dǎo)電層之間形成電勢差。
[0009]優(yōu)選地，所述摩擦導(dǎo)電層和/或?qū)щ妼拥暮穸却笥?0nm，小于Imm0
[0010]優(yōu)選地，所述摩擦層與摩擦導(dǎo)電層的材料之間存在摩擦電極序差異。
[0011]優(yōu)選地，所述摩擦層和/或摩擦導(dǎo)電層具有微納米結(jié)構(gòu)層。
[0012]優(yōu)選地，所述第二摩擦發(fā)電單元還包括:隔離層，設(shè)置在所述摩擦導(dǎo)電層的表面，用于在發(fā)生彈性振動時，帶動所述摩擦導(dǎo)電層振動。
[0013]優(yōu)選地，所述隔離層和/或摩擦層的厚度大于20nm，小于1mm。
[0014]優(yōu)選地，所述隔離層的材料為絕緣材料。
[0015]優(yōu)選地，所述隔離層為彈性材料，且所述彈性材料的彈性模量為0.5GPa至lOGPa。
[0016]優(yōu)選地，所述摩擦層選自下列材料中的一種或者幾種:四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚異丁烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚對苯二甲酸二乙醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚三氟氯乙稀、對二甲苯環(huán)二體、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、全氟(乙烯一丙烯)共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物；所述導(dǎo)電層和/或摩擦導(dǎo)電層的材料為金屬。
[0017]優(yōu)選地，所述第一摩擦發(fā)電單元的數(shù)量為兩個，所述第二摩擦發(fā)電單元設(shè)置于兩個所述第一摩擦發(fā)電單元之間；且所述第二摩擦發(fā)電單元中的所述摩擦導(dǎo)電層的數(shù)量為兩個，每個所述摩擦導(dǎo)電層對應(yīng)一個所述摩擦層設(shè)置。
[0018]優(yōu)選地，所述第二摩擦發(fā)電單元的長度為10mm-20mm，寬度為2mm-4mm。
[0019]本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)通過固定單元的設(shè)置，將第二摩擦發(fā)電單元的兩端固定在第一摩擦發(fā)電單元上，所述第二摩擦發(fā)電單元在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元之間具有一設(shè)定間隙，在振動過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元能夠與所述第一摩擦發(fā)電單元接觸或分離，使得所述第一摩擦發(fā)電單元與第二摩擦發(fā)電單元之間形成電勢差，同時，隨著第二摩擦發(fā)電單元的振動，可獲得高頻電信號輸出。
[0020]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0021]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2a_圖2b是本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電信號的波形圖；
[0024]圖3是本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電壓和功率密度波形圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明
[0026]I 第一摩擦發(fā)電單元11 支撐層
[0027]12 導(dǎo)電層13 摩擦層
[0028]2 第二摩擦發(fā)電單元21 隔離層
[0029]22 摩擦導(dǎo)電層3 固定單元。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0031 ] 在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，本發(fā)明中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)包括:第一摩擦發(fā)電單元I ;第二摩擦發(fā)電單元2，對應(yīng)所述第一摩擦發(fā)電單元I設(shè)置，用于在流體流過時發(fā)生彈性振動，并在振動過程中與第一摩擦發(fā)電單兀I接觸或者分尚，且在接觸和分尚的過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元2與第一摩擦發(fā)電單元I之間產(chǎn)生摩擦電勢差；以及固定單元3，用于將所述第二摩擦發(fā)電單元2的兩端固定在所述第一摩擦發(fā)電單元I上，使所述第二摩擦發(fā)電單元2在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元I之間具有一設(shè)定間隙。其中，所述設(shè)定間隙為0.lmm-0.5mmο
[0033]本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)通過固定單元的設(shè)置，將第二摩擦發(fā)電單元的兩端固定在第一摩擦發(fā)電單元上，所述第二摩擦發(fā)電單元在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元之間具有一設(shè)定間隙，在振動過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元能夠與所述第一摩擦發(fā)電單元接觸或分離，使得所述第一摩擦發(fā)電單元與第二摩擦發(fā)電單元之間的電勢差增強(qiáng)，獲得高電壓低電流的電信號，同時可提高電信號的輸出頻率。
[0034]本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)可用于收集由流體如氣體流動產(chǎn)生的機(jī)械能，例如風(fēng)能，但并不以此為限。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)還連接有電流表。雖然圖中所示的為電流表，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可以根據(jù)實(shí)際需要替換為相應(yīng)的檢測裝置或者負(fù)載，例如檢測電壓的電壓表等。
[0036]如圖1所示，所述第一摩擦發(fā)電單元I包括摩擦層13，用于與所述第二摩擦發(fā)電單元接觸，產(chǎn)生摩擦電荷；以及導(dǎo)電層12，設(shè)置于所述摩擦層13的表面，用于傳導(dǎo)所述摩擦層13上的電荷。
[0037]其中，所述摩擦層13可為絕緣材料，優(yōu)選為有機(jī)高分子薄膜材料。優(yōu)選地，所述有機(jī)高分子薄膜材料可選自下列材料中的一種或者幾種:四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚異丁烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚對苯二甲酸二乙醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚三氟氯乙烯、對二甲苯環(huán)二體、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、全氟(乙烯一丙烯)共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物。其中，所述摩擦層13的厚度大于20 μ m，小于0.5 mm ;所述導(dǎo)電層12的厚度小于20nm，大于1mm。
[0038]如圖1所示，所述第一摩擦發(fā)電單元I還包括支撐層11，設(shè)置在所述導(dǎo)電層12的表面，為所述導(dǎo)電層12和摩擦層13提供支撐。
[0039]所述第二摩擦發(fā)電單元2包括:摩擦導(dǎo)電層22，用于與所述摩擦層12接觸，產(chǎn)生摩擦電荷，并與所述導(dǎo)電層12之間形成電勢差。所述摩擦導(dǎo)電層22的厚度小于20nm，大于Imm0
[0040]所述摩擦層13與摩擦導(dǎo)電層22的材料之間存在摩擦電極序差異，使得所述摩擦層13與摩擦導(dǎo)電層22接觸時，產(chǎn)生極性相反且電量相同的電荷。
[0041]為增大接觸面積，增強(qiáng)電勢差的強(qiáng)度，所述摩擦層13和/或摩擦導(dǎo)電層22表面具有微納米結(jié)構(gòu)層。所述微納米結(jié)構(gòu)層可以為納米線、納米管、納米顆粒、納米溝槽、微米溝槽、納米錐、微米錐、納米球和微米球狀結(jié)構(gòu)，或者上述微結(jié)構(gòu)形成的陣列。
[0042]其中，所述導(dǎo)電層12和/或摩擦導(dǎo)電層22的材料可選自金屬。優(yōu)選地，所述金屬可為銅、鋁、金、銀、鉑、鎳。此外，所述導(dǎo)電層12和/或摩擦導(dǎo)電層22可以通過磁控濺射、電子束蒸發(fā)或印刷打印技術(shù)來制作。
[0043]如圖1所示，所述第二摩擦發(fā)電單元2還包括:隔離層21，設(shè)置在所述摩擦導(dǎo)電層22的表面，用于在發(fā)生彈性振動時，帶動所述摩擦導(dǎo)電層22振動。所述隔離層21為彈性材料，且所述彈性材料的彈性模量可以為0.5GPa至lOGPa。其中，所述摩擦導(dǎo)電層22完全覆蓋所述隔離層21的表面，以增大接觸面積。所述隔離層21的材料為絕緣材料。優(yōu)選地，所述絕緣材料可為有機(jī)高分子薄膜材料，所述有機(jī)高分子薄膜材料可選自四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚異丁烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚對苯二甲酸二乙醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚三氟氯乙烯、對二甲苯環(huán)二體、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、全氟(乙烯一丙烯)共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物。此外，所述隔離層21厚度大于20 μπι，小于0.5 mm。且所述第二摩擦發(fā)電單元2的長度為10mm-20mm，寬度為2mm-4mmo
[0044]其中，所述固定單元3設(shè)置于第一摩擦發(fā)電單元I和第二摩擦發(fā)電單元2之間，用于固定所述第二摩擦發(fā)電單元2的兩端，以支撐所述第二摩擦發(fā)電單元2。其中，支撐所述第二摩擦發(fā)電單元2兩端的固定單元3的高度可以相等，也可以不相等，一般可為
0.lmm-0.5mm，此時輸出的信號頻率較高，為10000Hz。
[0045]例如，當(dāng)具有一定強(qiáng)度的風(fēng)流經(jīng)所述第二摩擦發(fā)電單元2時，所述第二摩擦發(fā)電單元2發(fā)生彈性形變，所述第二摩擦發(fā)電單元2與所述第一摩擦發(fā)電單元I發(fā)生接觸一分離，所述摩擦層13與摩擦導(dǎo)電層22之間產(chǎn)生等量的異號電荷，進(jìn)而在導(dǎo)電層12和摩擦導(dǎo)電層22上形成電勢差，可通過外接電路輸出電信號。其中，風(fēng)速強(qiáng)度一般為0.3MPa-10MPa。當(dāng)風(fēng)速強(qiáng)度為0.3MPa，第二摩擦發(fā)電單元2的長度為10mm、寬度為2mm，設(shè)定間隙為0.3mm時，對外輸出的電壓接近8v(如圖2a所示)，電流最高可達(dá)到30 μ A(如圖2b所示)，信號頻率均為10000Hz。
[0046]在本實(shí)例中，所述第一摩擦發(fā)電單元I的數(shù)量為兩個，所述第二摩擦發(fā)電單元2設(shè)置于兩個所述第一摩擦發(fā)電單元I之間；且所述第二摩擦發(fā)電單元2中的摩擦導(dǎo)電層22的數(shù)量為兩個，則每個所述摩擦導(dǎo)電層22對應(yīng)一個所述摩擦層13設(shè)置。所述隔離層21設(shè)置于兩個所述摩擦導(dǎo)電層22之間，用于防止兩個所述摩擦導(dǎo)電層22的相互干擾，從而形成雙電極發(fā)電機(jī)。
[0047]在振動過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元可向上或向下分別與所述第一摩擦發(fā)電單元接觸或分離，從而可產(chǎn)生兩組互不干擾的電勢差信號。可通過外接電路，疊加輸出的電信號，以提高輸出的電信號的強(qiáng)度。如圖3所示為本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)連接一外接電路時的輸出信號，其中，根據(jù)圖3(其中，“〇”表示在特定電阻下的功率密度；“ □”表示在特定電阻下的電壓)所示:在外接電路的電阻為ιο5ω時，功率密度最大，且輸出電壓逐漸平穩(wěn)，則可得出所述摩擦發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻為15 Ω，內(nèi)阻相對較小，可降低能量損失，提高能量的轉(zhuǎn)化效率。
[0048]下面以具體實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)的制備以及工作過程。
[0049]切割2mm厚的亞克力板，獲得長度為30mm的板塊，選取距左右邊緣處10mm，寬度為10mm，中間的長度為1mm的位置為第二摩擦發(fā)電單元彈性振動的部分，左右兩端的1mm長度位置放置固定單元，固定單元的尺寸分別為lOmmX1mm，厚度0.3mm，其中，使用到的四個固定單元的厚度均相同。第一摩擦發(fā)電單元中的摩擦層采用聚二甲基硅氧烷，厚度為200微米，在聚二甲苯硅氧烷的一個表面磁控濺射鋁，為導(dǎo)電層，厚度為150納米。第二摩擦發(fā)電單元中的隔離層采用50微米的聚酰亞胺薄膜，在隔離層的上下兩面均采用磁控濺射的方式制備摩擦導(dǎo)電層，摩擦導(dǎo)電層也為鋁，厚度為200納米。當(dāng)壓縮空氣強(qiáng)度為0.4MPa且以10m/s的速率通過第二摩擦單元時，第二摩擦發(fā)電單元發(fā)生彈性形變，摩擦導(dǎo)電層上下振動分別與摩擦層發(fā)生接觸一分離，進(jìn)而對外輸出1kHz的電信號。
[0050] 當(dāng)壓縮空氣強(qiáng)度為0.45MPa且以10m/s的速率通過第二摩擦單元時，第二摩擦單元在發(fā)生顫振，第二摩擦單元和第一摩擦發(fā)電單元上下表面的第一摩擦單元發(fā)生接觸分離，進(jìn)而對外輸出18kHz的電信號。
[0051 ] 本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)可將流體流動產(chǎn)生的部分振動機(jī)械能有效轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽Y(jié)構(gòu)簡單、體積小且具有可變性，制作方便，成本較低。此外相比現(xiàn)有的風(fēng)力摩擦發(fā)電機(jī)，本發(fā)明收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了高頻信號的輸出，可以直接得到較高的輸出電流和相對較低的輸出電壓，避免了復(fù)雜管理電路的使用。
[0052]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0053]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0054]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述摩擦發(fā)電機(jī)包括: 第一摩擦發(fā)電單元(I); 第二摩擦發(fā)電單元(2)，對應(yīng)所述第一摩擦發(fā)電單元(I)設(shè)置，用于在流體流過時發(fā)生彈性振動，并在振動過程中與第一摩擦發(fā)電單兀(I)接觸或者分尚，且在接觸和分尚的過程中，所述第二摩擦發(fā)電單元(2)與第一摩擦發(fā)電單元(I)之間產(chǎn)生摩擦電勢差；以及 固定單元(3)，用于將所述第二摩擦發(fā)電單元(2)的兩端固定在所述第一摩擦發(fā)電單元(I)上，使所述第二摩擦發(fā)電單元(2)在靜止時與第一摩擦發(fā)電單元(I)之間具有一設(shè)定間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述設(shè)定間隙為 0.lmm-0.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第一摩擦發(fā)電單元⑴包括: 摩擦層(13)，用于與所述第二摩擦發(fā)電單元(2)接觸時，產(chǎn)生摩擦電荷；以及 導(dǎo)電層(12)，設(shè)置于所述摩擦層(13)的表面，用于傳導(dǎo)所述摩擦層(13)上的電荷。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第一摩擦發(fā)電單元⑴還包括: 支撐層(11)，設(shè)置在所述導(dǎo)電層(12)的表面。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第二摩擦發(fā)電單元⑵包括: 摩擦導(dǎo)電層(22)，用于與所述摩擦層(13)接觸，產(chǎn)生摩擦電荷，并與所述導(dǎo)電層(12)之間形成電勢差。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述摩擦導(dǎo)電層(22)和/或?qū)щ妼?12)的厚度大于20nm，小于1mm。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述摩擦層(13)與摩擦導(dǎo)電層(22)的材料之間存在摩擦電極序差異。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述摩擦層(13)和/或摩擦導(dǎo)電層(22)表面具有微納米結(jié)構(gòu)層。9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第二摩擦發(fā)電單元(2)還包括: 隔離層(21)，設(shè)置在所述摩擦導(dǎo)電層(22)的表面，用于在發(fā)生彈性振動時，帶動所述摩擦導(dǎo)電層(22)振動。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述隔離層(21)和/或摩擦層(13)的厚度大于20nm，小于Imm011.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述隔離層(21)的材料為絕緣材料。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述隔離層(21)為彈性材料，且所述彈性材料的彈性模量為0.5GPa至lOGPa。13.根據(jù)權(quán)利要求5-12中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述摩擦層(13)選自下列材料中的一種或者幾種:四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚異丁烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚對苯二甲酸二乙醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚三氟氯乙烯、對二甲苯環(huán)二體、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、全氟(乙烯一丙烯)共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物； 所述導(dǎo)電層(12)和/或摩擦導(dǎo)電層(22)的材料為金屬。14.根據(jù)權(quán)利要求5-13中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第一摩擦發(fā)電單元(I)的數(shù)量為兩個，所述第二摩擦發(fā)電單元(2)設(shè)置于兩個所述第一摩擦發(fā)電單元(I)之間；且所述第二摩擦發(fā)電單元(2)中的所述摩擦導(dǎo)電層(22)的數(shù)量為兩個，每個所述摩擦導(dǎo)電層(22)對應(yīng)一個所述摩擦層(13)設(shè)置。15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的收集流體流動能量的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述第二摩擦發(fā)電單元(2)的長度為10mm-20mm，寬度為2mm-4mm。
【文檔編號】H02N1/04GK105991060SQ201510071258
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】楊亞, 王書華, 王中林
【申請人】北京納米能源與系統(tǒng)研究所