[发明专利]一种单电极纳米结构摩擦发电海绵及其制备和应用

权利要求书

1.一种单电极纳米结构摩擦发电海绵，其特征在于，由外到内依次包括电极层、第一摩擦层和第二摩擦层；其中电极层为导电海绵；在外力作用下，所述第一摩擦层被压缩并与第二摩擦层发生部分接触；撤去外力时，所述第一摩擦层发生弹性回复并与第二摩擦层发生分离；其中导电海绵为多孔电极层材料使得每个孔洞都带有一个摩擦纳米发电机，整个单电极纳米结构摩擦发电海绵是由许多摩擦纳米发电机构成的；所述第一摩擦层为硅胶和/或聚二甲基硅氧烷；第二摩擦层为氧化物，氧化物的粒径为200nm～100μm；

其中单电极纳米结构摩擦发电海绵由下列方法制备：

(1)电极层材料导电海绵吸收第一摩擦层材料，超声，烘干，得到单电极纳米结构摩擦发电海绵腔体；

(2)单电极纳米结构摩擦发电海绵腔体将第二摩擦层材料吸收并超声，烘干，即得单电极纳米结构摩擦发电海绵。

2.根据权利要求1所述的摩擦发电海绵，其特征在于，所述氧化物为二氧化硅和/或二氧化钛。

3.一种如权利要求1-2任一所述的单电极纳米结构摩擦发电海绵的制备方法，步骤包括：

(1)电极层材料导电海绵吸收第一摩擦层材料，超声，烘干，得到单电极纳米结构摩擦发电海绵腔体；

(2)单电极纳米结构摩擦发电海绵腔体将第二摩擦层材料吸收并超声，烘干，即得单电极纳米结构摩擦发电海绵。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中导电海绵的厚度为5mm～1cm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)中超声为：超声仪的射频功率为240～384W，超声时间为15min～30min；烘干为：鼓风干燥箱中烘干，烘干温度为70℃～90℃，烘干时间为2h～3h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第二摩擦层材料分散在分散剂中，第二摩擦材料、分散剂的质量比为1:100～5:100。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为乙醇、水、甲苯中的一种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为乙醇、质量分数为20％～50％的己内酰胺溶液中的一种。

9.一种如权利要求1所述的单电极纳米结构摩擦发电海绵的应用。