[发明专利]一种透气高弹型单电极摩擦纳米发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机，包含由上至下依次设置的高弹纳米纤维膜、导电纳米纤维膜、高弹纳米纤维膜、导电纳米纤维膜和高弹纳米纤维膜，其特征在于，包括：

第一步：将聚合物和纳米颗粒加入到相应溶剂中，通过搅拌超声形成均一稳定溶液；将得到的聚合物溶液进行静电纺丝，制备得到三张高弹纳米纤维膜；所述的第一步中的聚合物包括：聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、氟化聚氨酯中的一种，或者任意两种、多种的混合物；

第二步：将聚合物溶解于相应溶剂形成均一稳定溶液，将得到的聚合物溶液进行静电纺丝，制备得到两张纳米纤维膜；随后将碳类导电材料分散在液体中形成均匀稳定分散液，采用该分散液加工处理所述的两张纳米纤维膜，烘干，使其转变成导电纳米纤维膜；

第三步，将第一步得到的三张高弹纳米纤维膜和第二步得到的两张导电纳米纤维膜依次间隔层叠，形成五层纳米纤维膜复合物，纳米纤维膜由上至下叠放顺序为：第一层高弹纳米纤维膜，第二层导电纳米纤维膜，第三层高弹纳米纤维膜，第四层导电纳米纤维膜，第五层高弹纳米纤维膜；并采用一定封装技术制备得到透气高弹型单电极摩擦纳米发电机。

2.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的相应溶剂包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲基亚砜中的一种，或者任意两种以上的混合物；所述的第一步中的纳米颗粒包括：二氧化硅纳米颗粒、聚四氟乙烯纳米颗粒、石墨烯、钛酸钡纳米颗粒、氮化硅纳米颗粒、五氧化二钽纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、钛酸铅纳米颗粒、锆钛酸铅纳米颗粒、钛酸钡锶纳米颗粒、钛酸锶纳米颗粒、银纳米颗粒、金纳米颗粒、铜纳米颗粒、碳纳米颗粒、碳纳米管中的一种，或者任意两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的搅拌超声的技术参数为：搅拌时间为0.5～48h，超声功率为10～800W，超声时间为2～480min；所述的第一步中的静电纺丝技术参数为：电压10～60kV，接收距离10～40cm，灌注速度0.05～8mL/h，温度5～38℃，相对湿度20～100％。

4.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的聚合物包括：聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、氟化聚氨酯中的一种，或者任意两种、多种的混合物；所述的第二步中的相应溶剂包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲基亚砜中的一种，或者任意两种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的静电纺丝技术参数为：电压10～60kV，接收距离10～40cm，灌注速度0.05～8mL/h，温度5～38℃，相对湿度20～100％。

6.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的碳类导电物质包括：碳黑、碳纳米短纤维、单壁碳纳米管碳、多壁碳纳米管、石墨纳米颗粒、石墨烯中的一种，或者任意两种以上的混合物。

7.如权利要求1所述的透气高弹型单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的液体指将化学物质溶解在溶剂中形成的粘度为0.5-100mPa·s的液体；所述的化学物质包括：聚二甲基硅氧烷及固化剂、甲基含氢聚硅氧烷及固化剂、乙基含氢硅油及固化剂中的一种或者任意两种以上的混合物；所述的溶剂包括：正己烷、甲基环己烷、对二甲苯、间二甲苯、甲苯、丙酮、异丙醇、正庚烷、正辛烷、环己烷、乙苯中的一种或者任意两种以上的混合物。