[发明专利]静电脉冲发电机和直流脉冲发电机

权利要求书

1.一种静电脉冲发电机，其特征在于，包括柔性基片和至少一个发电单元，其中：

所述柔性基片为蛇形弯折状层叠结构，任意相邻两层之间互相连接形成V型或U型凹陷结构；所述发电单元设置在所述凹陷结构内；

所述发电单元包括：面对面设置在所述凹陷结构内表面上的第一电极层和第二电极层；

接触设置在所述第一电极层上的第一摩擦层；接触设置在所述第二电极层上的第二摩擦层；所述第一摩擦层的上表面与第二摩擦层的上表面面对面设置，且所述第一摩擦层的上表面与第二摩擦层的上表面分离设置；

在外力作用下，所述第一摩擦层的上表面和所述第二摩擦层的上表面互相接触并发生表面电荷转移，撤去外力时，所述第一摩擦层和所述第二摩擦层分离。

2.根据权利要求1所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述蛇形弯折状层叠结构为两层，并且所述两层之间形成一个V型或U型凹陷结构。

3.根据权利要求1所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述蛇形弯折状层叠结构为三层以上结构，任意相邻两层基片之间形成V型或U型凹陷结构。

4.根据权利要求3所述的静电脉冲发电机，其特征在于，任意相邻两个所述V型或U型凹陷结构的开口方向相反。

5.根据权利要求1、3或4所述的静电脉冲发电机，其特征在于，在每个V型或U型的凹陷结构内均包括一个所述发电单元。

6.根据权利要求1-5任一项所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述发电单元的第一摩擦层与第二摩擦层的材料存在摩擦电极序差异。

7.根据权利要求6所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第一摩擦层或第二摩擦层的材料选自导体、绝缘体或半导体材料。

8.根据权利要求6所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第二摩擦层选自导电材料。

9.根据权利要求8所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第二摩擦层代替所述第一导电层。

10.根据权利要求8或9所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述导电材料选自铝、钛和铜。

11.根据权利要求1-10任一项所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述发电单元的第一摩擦层的上表面和/或第二摩擦层的上表面包括微纳结构，所述微纳结构包括纳米线、纳米颗粒、纳米棒、纳米管、纳米花或纳米孔洞。

12.根据权利要求11所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第一摩擦层的上表面上的所述纳米线、纳米棒、纳米管和/或纳米孔洞的轴向基本垂直与所述第一摩擦层；所述第二摩擦层的上表面上的所述纳米线、纳米棒、纳米管和/或纳米孔洞的轴向基本垂直与所述第二摩擦层。

13.根据权利要求11所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述发电单元中，所述第一摩擦层为厚度为25微米的聚四氟乙烯薄膜层；所述第二摩擦层为厚度为50微米的金属铝薄膜，所述第二摩擦层代替所述第二导电元件，并且所述第二摩擦层在面向所述第一摩擦层的表面包括直径为50纳米孔洞阵列，所述纳米孔洞的轴向基本垂直于所述第二摩擦层。

14.根据权利要求1-10任一项所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第一摩擦层的上表面和/或第二摩擦层的上表面经过化学改性，在极性为负的表面引入易得电子的官能团，或者在极性为正的表面引入易失电子的官能团；或者，在极性为正的表面引入正电荷，在极性为负的表面引入负电荷。

15.根据权利要求1-10任一项所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述第一摩擦层的上表面和/或第二摩擦层的上表面经过化学改性，在极性为正的表面引入正电荷，或在极性为负的表面引入负电荷。

16.根据权利要求1-15任一项所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述柔性基片为弹性材料。

17.根据权利要求16所述的静电脉冲发电机，其特征在于，所述弹性材料选自聚酰亚胺薄膜、纸张、无机非金属材料和有机高分子材料或其组合，以及表面具有绝缘涂层的金属片。