[发明专利]具有润滑剂的摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种具有润滑剂的摩擦纳米发电机，其特征在于，包括两个互相滑动的摩擦部件，互相接触滑动的表面为具有不同表面电负性的材料，两个互相滑动的摩擦部件之间设置液体润滑剂，当两个互相滑动的摩擦部件之间滑动时，在表面摩擦起电效应和静电感应作用下，发电机对外产生电荷输出；

所述液体润滑剂为液态烷烃或烷烃混合物、液态烯烃或烯烃混合物、低聚合度的聚烯烃，如角鲨烷、液体石蜡或矿物油、变压器油、聚α烯烃（PAOn，n≤10）中的一种或者几种；

所述液体润滑剂的相对介电常数≤2.2；

所述液体润滑剂在25 ^oC时的动力粘度≤0.2Pa·s。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述两个互相滑动的摩擦部件中，一个摩擦部件包括第一摩擦层、所述第一摩擦层下方接触放置的第一导电元件，另一个摩擦部件包括具有高电导率的第二摩擦层，在所述第一摩擦层和第二摩擦层之间设置有所述液体润滑剂；

外力使得所述第一摩擦层和第二摩擦层充分贴合，并且施加外力使得所述第一摩擦层和第二摩擦层发生相对滑动摩擦，并且接触面积变化，能够通过所述第一导电元件和第二摩擦层向外输出电信号。

3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述第一摩擦层为绝缘材料，为聚合物、聚合物基复合材料、氧化物陶瓷及其基复合材料；

和/或，所述第二摩擦层为导电材料。

4.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述聚合物为聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚酰胺薄膜；所述氧化物陶瓷为氧化铝陶瓷、氧化硅陶瓷和氧化锆陶瓷；所述聚合物基复合材料和氧化物陶瓷基复合材料所添加的填料为具有高介电常数的非导电性材料，为纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、钛酸锶、钛酸钡、钙钛矿和二硫化钼；

所述导电材料为金属及其形成的合金、导电氧化物或碳基导电材料；

若所述第一摩擦层采用软质的聚合物或聚合物基复合材料，则所述第二摩擦层材料为硬质金属和合金薄膜。

5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述两个互相滑动的摩擦部件中，一个摩擦部件包括并排设置的第一电极层和第二电极层，另一个摩擦部件包括独立摩擦层，所述独立摩擦层与所述第一电极层和第二电极层滑动的表面之间包括所述液体润滑剂，当所述独立摩擦层在所述第一电极层和第二电极层之间滑动时，可以在所述第一电极层和第二电极层之间产生电信号输出。

6.根据权利要求5所述的发电机，其特征在于，所述独立摩擦层为聚合物绝缘材料，为聚合物、聚合物基复合材料、氧化物陶瓷及其复合材料；

和/或，所述第一电极层和第二电极层为金属及其形成的合金、导电氧化物或碳基导电材料，为铝箔或铜箔。

7.根据权利要求6所述的发电机，其特征在于，所述独立摩擦层为软质摩擦层，所述第一电极层和第二电极层为硬质电极层。