[發(fā)明專利]一種透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710558627.2
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107498939A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李召嶺;沈家力;丁彬;俞建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/08;B32B27/12;B32B27/32;B32B27/40;D01F1/09;D01F1/10;D01F6/94
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,王婧

1.一種透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機，包含由上至下依次設(shè)置的高彈納米纖維膜、導(dǎo)電納米纖維膜、高彈納米纖維膜、導(dǎo)電納米纖維膜和高彈納米纖維膜，其特征在于，包括：

第一步：將聚合物和納米顆粒加入到相應(yīng)溶劑中，通過攪拌超聲形成均一穩(wěn)定溶液；將得到的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，制備得到三張高彈納米纖維膜；所述的第一步中的聚合物包括：聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、氟化聚氨酯中的一種，或者任意兩種、多種的混合物；

第二步：將聚合物溶解于相應(yīng)溶劑形成均一穩(wěn)定溶液，將得到的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，制備得到兩張納米纖維膜；隨后將碳類導(dǎo)電材料分散在液體中形成均勻穩(wěn)定分散液，采用該分散液加工處理所述的兩張納米纖維膜，烘干，使其轉(zhuǎn)變成導(dǎo)電納米纖維膜；

第三步，將第一步得到的三張高彈納米纖維膜和第二步得到的兩張導(dǎo)電納米纖維膜依次間隔層疊，形成五層納米纖維膜復(fù)合物，納米纖維膜由上至下疊放順序為：第一層高彈納米纖維膜，第二層導(dǎo)電納米纖維膜，第三層高彈納米纖維膜，第四層導(dǎo)電納米纖維膜，第五層高彈納米纖維膜；并采用一定封裝技術(shù)制備得到透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機。

2.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第一步中的相應(yīng)溶劑包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、四氫呋喃、二甲基亞砜中的一種，或者任意兩種以上的混合物；所述的第一步中的納米顆粒包括：二氧化硅納米顆粒、聚四氟乙烯納米顆粒、石墨烯、鈦酸鋇納米顆粒、氮化硅納米顆粒、五氧化二鉭納米顆粒、二氧化鈦納米顆粒、鈦酸鉛納米顆粒、鋯鈦酸鉛納米顆粒、鈦酸鋇鍶納米顆粒、鈦酸鍶納米顆粒、銀納米顆粒、金納米顆粒、銅納米顆粒、碳納米顆粒、碳納米管中的一種，或者任意兩種以上的混合物。

3.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第一步中的攪拌超聲的技術(shù)參數(shù)為：攪拌時間為0.5～48h，超聲功率為10～800W，超聲時間為2～480min；所述的第一步中的靜電紡絲技術(shù)參數(shù)為：電壓10～60kV，接收距離10～40cm，灌注速度0.05～8mL/h，溫度5～38℃，相對濕度20～100％。

4.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第二步中的聚合物包括：聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、氟化聚氨酯中的一種，或者任意兩種、多種的混合物；所述的第二步中的相應(yīng)溶劑包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、四氫呋喃、二甲基亞砜中的一種，或者任意兩種以上的混合物。

5.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第二步中的靜電紡絲技術(shù)參數(shù)為：電壓10～60kV，接收距離10～40cm，灌注速度0.05～8mL/h，溫度5～38℃，相對濕度20～100％。

6.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第二步中的碳類導(dǎo)電物質(zhì)包括：碳黑、碳納米短纖維、單壁碳納米管碳、多壁碳納米管、石墨納米顆粒、石墨烯中的一種，或者任意兩種以上的混合物。

7.如權(quán)利要求1所述的透氣高彈型單電極摩擦納米發(fā)電機的制備方法，其特征在于，所述的第二步中的液體指將化學(xué)物質(zhì)溶解在溶劑中形成的粘度為0.5-100mPa·s的液體；所述的化學(xué)物質(zhì)包括：聚二甲基硅氧烷及固化劑、甲基含氫聚硅氧烷及固化劑、乙基含氫硅油及固化劑中的一種或者任意兩種以上的混合物；所述的溶劑包括：正己烷、甲基環(huán)己烷、對二甲苯、間二甲苯、甲苯、丙酮、異丙醇、正庚烷、正辛烷、環(huán)己烷、乙苯中的一種或者任意兩種以上的混合物。