[发明专利]一种双层波浪形杂化纳米发电机

权利要求书

1.一种双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，包括若干平置于摩擦源表面的结构单元组成，在每个结构单元中具有：被固定在上塑料基底(101)、中塑料基底(109)、下塑料基底(117)上镀有电极的塑料膜与镀有电极的波浪弹性塑料片形成的摩擦单元，以及上下线圈与中间永磁铁所形成的电磁单元；

在相邻塑料膜与波浪弹性塑料片构成的摩擦单元中包括：附在上塑料基底(101)上的第一电极层(102)和第一摩擦层(103)，附在波浪弹性塑料片(105)上的第二电极层(104)，形成摩擦纳米发电机的第一摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片(105)上的第三电极层(106)，附在中塑料基底(109)上的第四电极层(108)和第二摩擦层(107)，形成摩擦纳米发电机的第二摩擦发电单元；附在中塑料基底(109)上的第五电极层(110)和第三摩擦层(111)，附在波浪弹性塑料片(113)上的第六电极层(112)，形成摩擦纳米发电机的第三摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片(113)上的第七电极层(114)，附在下塑料基底(117)上的第八电极层(116)和第四摩擦层(115)，形成摩擦纳米发电机的第四摩擦发电单元；

塑料膜的绝缘材料摩擦层表面设置有微结构阵列修饰层；

在线圈与永磁铁构成的电磁单元中包括：嵌入上塑料基底(101)中的线圈(118)和嵌入中塑料基底(109)中的永磁铁(119)构成的第一电磁发电单元：嵌入中塑料基底(109)中的永磁铁和嵌入下塑料基底(117)中的线圈(120)构成的第二电磁发电单元；

所述各摩擦发电单元和电磁发电单元均布置有导电引出线，导出各结构单元的电流向外输出。

2.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述各摩擦发电单元和电磁发电单元的导电引出线以串联、并联或其组合汇集输出电流。

3.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述塑料膜的摩擦层材料与相邻电极材料之间存在电极序差异。

4.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料微结构阵列选自高分子材料的纳米线、纳米锥、纳米棒阵列。

5.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料微结构阵列的高度或深度为200纳米至2微米。

6.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述第一摩擦层(103)、第二摩擦层(107)、第三摩擦层(111)、第四摩擦层(115)和第一电极层(102)、第二电极层(104)、第三电极层(106)、第四电极层(108)、第五电极层(110)、第六电极层(112)、第七电极层(114)、第八电极层(116)的厚度为0.01-0.8毫米。

7.根据权利要求1或3所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料选自高分子聚合物材料:聚四氟乙烯，聚二甲基硅氧烷，聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生纤维海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、酚醛树脂薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)薄膜或聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。

8.根据权利要求3所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述电极材料选自金属、合金或导电氧化物，其中，所述金属选自金、银、铝、铜或氧化铟锡。

9.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述线圈材料选自金属漆包线，其中，所述金属选自金、银、铜。

10.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述永磁铁材料选自合金，其中，所述合金选自铝镍钴合金、钐钴合金、钕铁硼合金。