[发明专利]一种液固接触起电摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述液固接触起电摩擦纳米发电机(1)放置在盛有液体(15)的箱体(17)中，所述箱体(17)漂浮在海平面上；

所述液固接触起电摩擦纳米发电机(1)包括高分子材料层(11)、电极层(12)、参考电极(14)和基体(16)；所述基体(16)、高分子材料层(11)和电极层(12)组成发电单元，所述基体(16)两侧覆盖电极层(12)，电极层(12)外侧覆盖高分子材料层(11)；所述电极层(12)密封在高分子材料层(11)中；

所述的发电单元与参考电极(14)分别构成液固接触起电摩擦纳米发电机(1)的两极；所述电极层(12)通过导线(13)、用电设备(3)与参考电极(14)形成电极对；所述参考电极(14)、发电单元均有一部分置于液体(15)中；

所述参考电极(14)、发电单元均通过导线(13)与外部电路相连；

所述外部电路包括直接供电电路和电能储存电路。所述电能储存电路与直接供电电路并联。

2.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电极层(12)的材料包括金、银、铂、铝、镍、铜、钦或铬，或者为含有金、银、铂、铝、镍、铜、钦和铬的一种或多种的合金材料；

所述参考电极(14)的材料包括金、银、铂、铝、镍、铜、钦或铬，或者为含有金、银、铂、铝、镍、铜、钦和铬的一种或多种的合金材料；

所述高分子材料层(11)的材料包括聚四氟乙烯、氟乙烯丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚酞亚胺、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或苯胺甲醛树脂；

所述基体(16)由亚克力板以及泡沫板构成，在箱体(17)内部处于漂浮状态；

所述箱体(17)处于密封状态；所述发电单元的重心位于箱体(17)中部以上的位置。

3.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述参考电极(14)的材料与电极层(12)的材料相同。

4.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述高分子材料层(11)由具有超疏水性的微纳结构层组成，具有自清洁的功能；所述微纳结构层包括纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和或微米球状结构，或者由纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和或微米球状结构形成的阵列。

5.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述液体(15)为水、去离子水、海水、水溶液、甲酸、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸、二甲基亚矾、二甲基甲酞胺、乙睛、丙酮、己烷、苯、甲苯、二乙醚、氯仿、乙酸乙酷、四氢吠喃或二氯甲烷。

6.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述液体(15)为液态金属，包括汞或镓。

7.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：多个所述发电单元形成阵列，并联连接，每一个发电单元保持固定的间距，多个发电单元与液体(15)形成相对运动。

8.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述外部电路包括整流部件(2)、电容器、用电设备(3)和开关，所述整流部件(2)的输入端与液固接触起电摩擦纳米发电机(1)并联，整流部件(2)的输出端同时与电容器和用电设备(3)并联，所述整流部件(2)与电容器和用电设备(3)之间设置开关。

9.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：所述整流部件(2)和液固接触起电摩擦纳米发电机(1)组成发电机单元，所述发电机单元有多个，多个发电机单元并联后同时与电容器和用电设备(3)并联，所述整流部件(2)为桥式整流器。

10.根据权利要求1所述的一种液固接触起电摩擦纳米发电机，其特征在于：多个箱体(17)通过线缆相连，构成液固接触起电摩擦纳米发电机组网。