申请/专利权人：北京纳米能源与系统研究所

申请日：2021-12-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114268240B

主分类号：H02N1/04

分类号：H02N1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.04.19#实质审查的生效;2022.04.01#公开

摘要：本发明公开了一种摩擦发电机及发电方法，通过对摩擦发电机的结构设置，可以在绝缘层与第一液体的第一界面处形成双电层，形成液‑固摩擦，由于双电层的电容远大于介电电容，使得该摩擦发电机可以实现电荷密度的极大提升；同时，在绝缘层与电荷驱动物质之间形成第二界面，第一液体、电荷驱动物质和绝缘层之间形成界面接触线；在外力作用下，移动结构发生移动时可以带动界面接触线发生移动，改变第一界面和第二界面的所在区域，通过电荷驱动物质驱离变化区域内双电层中的离子，从而在电极层中产生电势变化；如此，由于摩擦为液‑固摩擦，可以极大地降低绝缘层表面的磨损，较大地提高摩擦发电机的耐久性；并且，可以工作在高湿度及水下环境中。

主权项：1.一种摩擦发电机，其特征在于，包括：移动结构、与所述移动结构相对设置的固定结构、以及辅助电极；所述固定结构包括：层叠设置的绝缘层和电极层，所述绝缘层位于所述移动结构与所述电极层之间；所述摩擦发电机还包括：位于所述移动结构与所述绝缘层之间的电荷驱动物质，且所述电荷驱动物质分别与所述绝缘层和所述移动结构相接触；所述移动结构用于：若所述绝缘层与第一液体接触，所述绝缘层与所述第一液体之间形成第一界面，且所述绝缘层吸附所述第一液体中的离子，在所述第一界面处形成双电层，所述绝缘层与所述电荷驱动物质之间形成第二界面，所述第一液体、所述电荷驱动物质和所述绝缘层之间形成界面接触线，在外力的作用下，带动所述界面接触线发生移动，改变所述第一界面和所述第二界面的所在区域，通过所述电荷驱动物质驱离变化区域内所述双电层中的离子，使得在所述电极层中产生电势变化，并通过所述辅助电极和所述电极层输出电信号；其中，所述变化区域为：所述第一界面改变前的所在区域与所述第二界面改变后的所在区域之间的交叠区域；所述电荷驱动物质、所述辅助电极、所述电极层、所述绝缘层、所述移动结构、以及所述第一液体之间彼此互不相溶。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京纳米能源与系统研究所 一种摩擦发电机及发电方法

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