[發明專利]基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機及其制備方法

在審

• 申請號: 202210921242.9
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115313903A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 劉舒婷;董樹榮;張亮;軒偉鵬;金浩;駱季奎;劉剛;鐘高峰;鄒錦林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;C23C16/50;C23C16/26
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，包括：

通過等離子體增強化學的氣相沉積法方法在第一金屬電極上生長垂直石墨烯陣列，然后在所述垂直石墨烯陣列上旋涂一層第一聚合物薄膜，烘干，固化后得到正性摩擦層；

在第二金屬電極上旋涂一層第二聚合物薄膜得到負性摩擦層，所述第二聚合物薄膜與第一聚合物薄膜的電負性相差較大；

在正性摩擦層和負性摩擦層之間使用彈性元件進行垂直組裝得到接觸-分離式的摩擦納米發電機。

2.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，所述第一聚合物薄膜為聚二甲基硅氧烷或Eco-flex。

3.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，所述第一聚合物薄膜的厚度為1μm-3mm。

4.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，所述第一金屬電極和第二金屬電極均包括銅箔、鋁箔或ITO。

5.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，所述烘干溫度為50-130℃。

6.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，其特征在于，所述第二聚合物薄膜包括氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯。

7.根據權利要求1所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法，所述彈性元件為海綿或彈簧。

8.根據權利要求1-7任一項所述的基于垂直石墨烯陣列的摩擦納米發電機制備方法制備得到的摩擦納米發電機，其特征在于，包括：

正性摩擦層和負性摩擦層，正性摩擦層和負性摩擦層之間為彈簧或海綿；

其中，負性摩擦層從上到下依次為第一金屬電極(1)和第一聚合物摩擦薄膜(2)，第一聚合物薄膜(2)與彈簧或海綿相連；

正性摩擦層從上到下依次為第二聚合物薄膜(3)、垂直石墨烯陣列(4)和第二金屬電極(5)，第二聚合物薄膜(3)與彈簧或海綿相連。