[发明专利]一种多层电极叠加的微型摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种多层电极叠加的微型摩擦纳米发电机(TENG)，其特征在于：由上摩擦极板、下摩擦极板及其各自背负的多层电极组成；上摩擦极板由表面粗糙的硅胶片作为得电子摩擦材料，硅胶相对分子质量为60.08，尺寸为：长10-40mm、宽10-40mm、厚0.1-0.3mm；下摩擦极板以表面蚀刻的聚左旋乳酸(PLLA)/氧化镁(MgO)晶须复合薄膜作为失电子摩擦材料,其中PLLA相对分子质量为48-73万,尺寸与上摩擦极板相同；MgO晶须相对分子质量为40.3，直径0.1-1.0μm,长5-100μm；两摩擦极板上背负的电极均为长10-40mm，宽10-40mm，厚0.04mm的铝箔，即上摩擦极板、下摩擦极板及背负电极形状大小相同，电极数量为N，N＞1，摩擦极板与电极之间、以及电极与电极之间用厚0.05-0.08mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)双面胶密实粘连并相互隔离开。

2.权利要求1所述多层电极叠加的微型摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于步骤如下：

(一)上摩擦极板的制备

将市售的厚0.1-0.3mm的硅胶片用3000目硅碳砂纸沿硅胶片表面两相互垂直方向轻轻打磨，直到不再透明为止，然后裁剪成长10-40mm、宽10-40mm的薄片，用清洗剂反复洗涤去掉表面油污后，超声水洗10-15min,再用去离子水和无水乙醇反复清洗，吹风机冷风吹干；

(二)下摩擦极板的制备

1)将PLLA颗粒和有机溶剂二氯甲烷按照质量比为1：30-35的比例置于直径100mm、高20mm的平底培养皿中，加入相对于PLLA质量为1％-1.5％的MgO晶须，在常温条件下磁力搅拌均匀，直至获得颜色均一的胶体；其中，二氯甲烷的相对分子质量为84.93，纯度为99.5％-99.9％，密度为1.320-1.330g/ml；

2)把步骤1)中放置有均一胶体的培养皿用保鲜膜密封放置在通风橱内1-2天，待二氯甲烷蒸发完全，再静置12-24h；取出已经成膜的PLLA/MgO复合薄膜，裁剪成长10-40mm，宽10-40mm，厚0.1-0.3mm的薄片；

3)将PLLA/MgO薄片用洗洁精洗刷3-5遍，再分别用酒精和去离子水超声清洗3-5min后，吹风机冷风吹干；

4)将洁净的PLLA/MgO薄片放于15-20mol/L的NaOH水溶液中，35-45℃真空干燥箱放置蚀刻15-20min后，取出薄膜用去离子水超声清洗干净，吹风机冷风吹干；

(三)多层电极叠加的微型摩擦纳米发电机的组装

1)在上摩擦极板硅胶片光滑侧用厚度0.05-0.08mm的PET双面胶密实粘连一层铝箔，再用PET双面胶在第一层铝箔之上密实粘连一层铝箔，注意铝箔与铝箔之间的PET双面胶一定要密实粘连，防止铝箔层与铝箔层之间相互接触；如此重复下去，总计加上N层铝箔作为电极，其中N＞1，每一层铝箔用导线并联起来；

2)在下摩擦极板PLLA/MgO薄片未蚀刻面用PET双面胶密实粘连一层铝箔，处理过程都与步骤(三)1)相同，如此重复下去，总计加上N层铝箔作为电极，其中N＞1，每一层铝箔用导线并联起来；

3)连接上下摩擦极板的两个并联的导线，形成电路；制得多层电极叠加的微型摩擦纳米发电机。