[發明專利]一種基于相變材料的儲熱調溫摩擦納米發電機及其制備方法

有效

• 申請號: 202011546164.6
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112600458B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 曹瑞瑞;王新;賈小永;牛喜玲
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;D04H13/00;D04H1/4382;D04H1/728;D01D5/00;D01D5/34
• 代理公司: 北京中睿智恒知識產權代理事務所(普通合伙) 16025
• 代理人: 鄧大為

1.一種基于相變材料的儲熱調溫摩擦納米發電機，其特征在于，由導電彈性織物以及設于導電彈性織物上的儲熱調溫皮芯納米纖維膜組成；所述儲熱調溫皮芯納米纖維膜采用同軸靜電紡絲工藝制備而成；其中皮材為聚偏氟乙烯系列聚合物或聚丙烯腈系列聚合物，芯材為正構烷烴類相變材料、丙烯酸正烷基酯和甲基丙烯酸正烷基酯類相變材料中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述導電彈性織物為由75wt.％銀纖維和25wt.％氨綸組成的商用銀纖維四面彈針織面料；

所述聚偏氟乙烯系列聚合物為聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯；

所述聚丙烯腈系列聚合物包括聚丙烯腈或聚丙烯腈-偏氯乙烯；

所述芯材為正構烷烴類相變材料、丙烯酸正烷基酯和甲基丙烯酸正烷基酯類相變材料中的兩種或三種時，任意一種芯材的質量占比均大于芯材總質量的10wt.％；

所述正構烷烴的通式為C_nH_2n+2，丙烯酸正烷基酯的通式為CH₂＝CH-COOC_nH_2n+1，甲基丙烯酸正烷基酯的通式為CH₂＝C(CH₃)-COOC_nH_2n+1；n＝9～50；

所述基于相變材料的儲熱調溫摩擦納米發電機的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚偏氟乙烯系列聚合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺與丙酮質量比為6:4的復配溶劑中，或將聚丙烯腈系列聚合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，分別得到濃度為19～24wt.％的聚偏氟乙烯系列聚合物皮材紡絲液和濃度為20～28wt.％的聚丙烯腈系列聚合物皮材紡絲液；

2)將室溫下以液體形式存在的n＝9～17的正構烷烴、丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸正烷基酯中的至少一種混合均勻，無需外加溶劑，直接作為芯材紡絲液；

或n≥18的正構烷烴、丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸正烷基酯中的至少一種溶解在甲苯中，得到濃度為30～50wt.％的芯材紡絲液；

3)將皮材紡絲液和芯材紡絲液分別轉移到兩個注射器中，在紡絲電壓為12kV～25kV，皮材紡絲液推進速率為0.5mL/h～1.5mL/h，芯材紡絲液推進速率為0.1mL/h～1.0mL/h，接收距離為10cm～30cm，環境溫度為25～35℃，濕度為28～40％，以導電彈性織物作為接收襯底，使用同軸針頭進行靜電紡絲，靜電紡絲接收時間為30～60min；

4)將以導電彈性織物為接收襯底的納米纖維膜，裁剪成特定形狀，并用導電銅膠帶將下層導電彈性織物的感應電極端引出，得到基于相變材料的儲熱調溫摩擦納米發電機。

2.一種如權利要求1所述的基于相變材料的儲熱調溫摩擦納米發電機的應用。