[發明專利]一種摩擦發電薄膜及制備方法與摩擦發電器件

有效

• 申請號: 202010960785.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112126181B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 汪朋飛;楊平;呂昊
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L75/04;C08K3/04;C08K7/00;C08J5/18;H02N1/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 陳專;朱陽波

本發明公開了一種摩擦發電薄膜及制備方法與摩擦發電器件。所述摩擦發電薄膜的制備方法，包括：將摻雜材料與聚合物顆?；旌?，得到混合料；將所述混合料加入到注塑裝置中進行注塑成型，得到摩擦發電薄膜。本發明所述的摩擦發電薄膜的制備方法具有操作簡單，工藝流程短的特點，并且能夠提高所述摩擦發電薄膜的短路電流和開路電壓等摩擦發電性能。

技術領域

本發明涉及摩擦納米發電機技術領域，尤其涉及一種摩擦發電薄膜及制備方法與摩擦發電器件。

背景技術

能源問題一直是人類社會關注的熱點問題之一，隨著可用的化石能源不斷消耗，開發綠色的新能源也變得越發緊迫。

摩擦納米發電機自2012年被首次報道以來，因其轉化效率高、制造成本低、結構簡單、靈活性高、應用范圍廣等優點獲得快速的發展。摩擦電發電機能依靠摩擦點電勢的充電泵效應，把極其微小的機械能轉化為電能。摩擦納米發電機在微納能源、自驅動傳感器、藍色能源以及高壓電源領域展示了良好的應用和商用價值。

對于摩擦納米發電機而言，摩擦副材料主導著發電機的性能。通過對摩擦副材料進行改進，可以實現摩擦納米發電機的性能提升。然而，現有摩擦副材料的短路電流和開路電壓仍然較小，實際使用會受限，摩擦發電性能有待提高。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種摩擦發電薄膜及制備方法與摩擦發電器件，旨在解決現有摩擦副材料的短路電流和開路電壓仍然較小，摩擦發電性能有待提高的問題。

一種摩擦發電薄膜的制備方法，其中，包括：

將摻雜材料與聚合物顆?；旌?，得到混合料；

將所述混合料加入到注塑裝置中進行注塑成型，得到摩擦發電薄膜。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述將摻雜材料與聚合物顆?；旌习ǎ?/p>

將所述聚合物顆粒進行干燥，得到干燥后的聚合物顆粒；

將摻雜材料加入到干燥后的聚合物顆粒中，攪拌混合均勻。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述干燥的溫度為50～100℃。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述聚合物包括：聚四氟乙烯、聚氨脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、熱塑性彈性體、熱塑性聚酯彈性體、聚苯乙烯、聚氯乙烯、熱塑性硫化橡膠、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚醚醚酮、三元乙丙橡膠中的一種或多種。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述摻雜材料包括：石墨烯納米片、二硫化鉬、二硫化鎢、石墨、金、銀、鉑、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒中的一種或多種。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述石墨烯納米片的厚度為6-8nm，所述石墨烯納米片的寬度為15μm。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述混合料中，所述摻雜材料的質量百分數為0.001～0.1％。

所述的摩擦發電薄膜的制備方法，其中，所述注塑成型過程中，注塑溫度為220-350℃，注塑壓力為3-10Mpa，注塑保壓時間為2-6s，射出速度為10-50mm/s。

一種摩擦發電薄膜，其中，采用如上所述摩擦發電薄膜的制備方法制備得到。

一種摩擦發電器件，其中，包括：如上所述摩擦發電薄膜。

有益效果：本發明通過注塑成型的方法將摻雜材料摻雜在聚合物材料中，從而制備得到摩擦發電薄膜。本發明所述的摩擦發電薄膜的制備方法具有操作簡單，工藝流程短的特點，并且能夠實現所制備得到的摩擦發電薄膜的短路電流和開路電壓等摩擦發電性能的提高。

附圖說明