[發明專利]共形摩擦納米發電機單體、共形結構及獨立收集器

在審

• 申請號: 201910302693.2
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN111835224A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張弛;姜冬冬;劉國旭;李文健
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種共形摩擦納米發電機單體，其特征在于，包括：

載體層(10)；

第一電極層(21)和第二電極層(22)，分別貼附于該載體層(10)的上、下表面，與載體層(10)的邊緣之間存在距離，使外圍部分的載體層(10)暴露；

第一摩擦層(31)和第二摩擦層(32)，分別對應包裹于第一電極層(21)和第二電極層(22)的外圍，覆蓋于所述暴露的載體層(10)之上，形成一封閉的夾心結構；

其中，該第一摩擦層(31)與第二摩擦層(32)位于不同的摩擦電序列。

2.一種共形結構，其特征在于，包含至少兩個如權利要求1所述的共形摩擦納米發電機單體，相鄰兩個共形摩擦納米發電機單體之間存在一設定距離，該設定距離滿足相鄰兩個共形摩擦納米發電機單體之間的接觸和分離。

3.根據權利要求2所述的共形結構，其特征在于，

在風吹動作用下，至少兩個相鄰的共形摩擦納米發電機單體之間發生接觸-分離，將風能轉化為電能；或者，

在外力作用下該共形結構產生振動，至少兩個相鄰的共形摩擦納米發電機單體之間發生接觸-分離，將振動能轉化為電能；或者，

在降落的雨滴與該共形結構接觸作用下，被接觸到的共形摩擦納米發電機單體將降落的雨滴攜帶的能量轉化為電能。

4.根據權利要求2或3所述的共形結構，其特征在于，所述載體層(10)的形狀為葉片形，包括如下形狀的一種或其組合形狀：橢圓形、月牙形、分叉形、桃形、扇形以及不規則形狀。

5.根據權利要求2至4中任一項所述的共形結構，其特征在于，

所述載體層(10)的材料為絕緣且具有彈性的支撐材料，包括：聚酰亞胺；和/或，

所述載體層(10)的厚度介于100μm～500μm之間；和/或，

所述第一摩擦層(31)和第二摩擦層(32)為絕緣材料，包括：聚四氟乙烯、尼龍；和/或，

所述第一摩擦層(31)和第二摩擦層(32)的厚度為載體層(10)厚度的40％～90％。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的共形結構，其特征在于，所有或部分共形摩擦納米發電機單體之間并聯連接。

7.一種獨立收集器，其特征在于，包含N個如權利要求1所述的共形摩擦納米發電機單體，N≥2；或者包含M個如權利要求2至6中任一項所述的共形結構，M≥1。

8.根據權利要求7所述的獨立收集器，其特征在于，所述共形摩擦納米發電機單體進行分布的形式包括如下形式的一種或幾種：樹形分布、草形分布、花瓣式分布以及層式分布。

9.根據權利要求7或8所述的獨立收集器，其特征在于，所述獨立收集器為一發電樹，若干個共形摩擦納米發電機單體設置于該發電樹的樹干上，所有或部分共形摩擦納米發電機單體之間并聯連接，實現對多種形式機械能的同時收集，包括：風能、振動能以及降落的雨滴能。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的獨立收集器，其特征在于，還包括：能量儲存裝置，與所有或部分共形摩擦納米發電機單體的輸出連接。