[發明專利]透氣的針織間隔織物摩擦發電機及其制備方法

有效

• 申請號: 201811234662.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109525140B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 劉燕平;董珊珊
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 31303 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 金利琴

本發明涉及一種透氣的針織間隔織物摩擦發電機及其制備方法，方法為：采用三線添紗工藝編織頂層和底層即分別控制面紗、中間紗和地紗的墊紗角度，使得三者按一定位置關系依次排列后進行編織，同時在編織過程中，將間隔絲以一定隔針數在頂層和底層的地紗之間交替集圈形成透氣的針織間隔織物摩擦發電機，其中，頂層和底層的面紗位于復合層的最外側且都為絕緣紗線，頂層和底層的中間紗為導電紗線，頂層和底層的地紗相對且分別對應為摩擦電負性紗線和摩擦電正性紗線，間隔層由一組同時與頂層和底層的地紗連接的間隔絲構成。本發明制備方法，工藝簡單，編織效率高，制得的針織間隔織物摩擦發電機的透氣性好，有著極好的推廣價值。

技術領域

本發明屬于摩擦發電機技術領域，涉及一種透氣的針織間隔織物摩擦發電機及其制備方法。

背景技術

摩擦納米發電機是一種新型能源技術，可以采集日常生活中的機械能并將其轉化為電能，有效拓展了發電機的能量來源，成為近年來的研究熱點。摩擦納米發電機能夠產生微瓦級別的功率，可為精細的微小型電子設備供能，同時其自身尺寸可以做到很小，能夠滿足未來智能電子設備更加輕便化和小型化的需求。

文獻1(Zhang X S,Han M D,Wang R X,et al.Frequency-multiplication high-output triboelectric nanogenerator for sustainably powering biomedicalmicrosystems.[J].Nano Letters,2013,13(3):1168.)公開了一種夾層式摩擦納米發電機，將鋁膜用彈性帶固定在兩個表面微/納米結構的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜之間，構成有效的接觸起電夾層結構，再在上、下PDMS膜的外表面覆蓋PET/ITO(聚酯/氧化銦錫)薄膜，其中PET層彎曲成拱形，ITO層用于感應電荷以及作為電極，此發電機可收集低頻機械能并輸出電能，在生物醫學領域具有極具吸引力的潛在應用；文獻2(Zhong J,Zhong Q,Fan F,etal.Finger typing driven triboelectric nanogenerator and its use forinstantaneously lighting up LEDs[J].Nano Energy,2013,2(4):491-497)公開了一種新穎簡單的手指式驅動摩擦納米發電機，其將聚四氟乙烯(PTFE)薄膜作為負電摩擦層，并通過濺射將Cu涂覆在PTFE的上表面上，用作頂部電極，由于熱膨脹系數的巨大差異，Cu涂覆的PTFE膜將朝向聚合物側彎曲，導致拱形結構，Ag層同時作為正電摩擦層以及底部電極，涂覆在表面具有PVA(聚乙烯醇)納米線膜的PET薄膜上，兩種復合膜材料上下疊加，即形成一個拱形摩擦納米發電機。上述方法制得的摩擦發電機均為薄膜或涂層復合結構，摩擦發電機的透氣性及拉伸性能一般，不適用于與服裝面料結合，不能為可穿戴電子產品供能。

因此，研究一種透氣性好的摩擦發電機具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的問題，提供一種透氣性好的針織間隔織物摩擦發電機及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

透氣的針織間隔織物摩擦發電機，具有復合層結構，自上而下依次為頂層、間隔層和底層，頂層和底層都為三線添紗組織；

三線添紗組織由面紗、地紗以及位于二者之間的中間紗構成，頂層和底層的面紗位于復合層的最外側且都為絕緣紗線，頂層和底層的中間紗為導電紗線，頂層和底層的地紗相對且分別對應為摩擦電負性紗線和摩擦電正性紗線，間隔層由一組同時與頂層和底層的地紗連接的間隔絲構成，間隔層的結構同現有技術中間隔織物的間隔層。