[发明专利]基于双电荷层的滑动式发电机及其发电方法

权利要求书

1.基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于设有第一部件和第二部件，所述第一部件由第一薄膜层和第一导电层组成，所述第一导电层紧贴在第一薄膜层背后；所述第二部件由第二薄膜层和第二导电层组成，所述第二导电层紧贴在第二薄膜层背后；所述第一薄膜层能在工作环境中吸附带电粒子或通过电离出带电基团而显正电性或负电性；所述第二薄膜层能在工作环境中吸附带电粒子或通过电离出带电基团而显正电性或负电性；带电第一薄膜层表面与带电第二薄膜层表面和溶液中的电解质离子构成双电荷层，总体保持中性；在外力作用下，第一薄膜层和第二薄膜层发生相对滑动，导致重叠面积在滑动过程中发生变化，重叠部分间的液体和液体中的带电粒子被排开，双电荷层被破坏，此时第一薄膜层和第二薄膜层表面所带有的电荷无法被溶液中的异种电荷离子屏蔽，从而在第一导电层和第二导电层中感应出电势差，驱动电子流动，在外电路形成电流。

2.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一薄膜层、第二薄膜层、第一导电层和第二导电层的尺寸和形状相同。

3.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一薄膜层、第二薄膜层、第一导电层和第二导电层的尺寸和形状不同。

4.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一薄膜层和第二薄膜层的材料相同或不同，第一薄膜层和第二薄膜层的材料选自聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氧化石墨烯、石墨烯、聚乙烯醇、棉及其织物、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、派瑞林、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、液晶高分子聚合物、聚氨酯弹性体、二硫化钼、石英、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺尼龙11、聚酰胺尼龙66、聚氨酯弹性体、硬橡胶、苯乙烯丙烯共聚物、聚丙烯腈、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、聚羊毛及其织物、苯胺甲醛树脂、蚕丝及其织物、纸、人造纤维、聚碳酸酯、丙烯腈、聚异丁烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶表面可带电或者不带电的材料中的至少一种。

5.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一薄膜层、第二薄膜层、第一导电层和第二导电层为软质材料。

6.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一薄膜层、第二薄膜层、第一导电层和第二导电层为硬质材料。

7.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于在溶液中所述第一薄膜层和第二薄膜层表面至少有一表面带有正电荷或负电荷；所述第一薄膜层和第二薄膜层在溶液中的表面电荷密度不同。

8.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一部件和第二部件的尺寸形状相同或不同；所述第一薄膜层和第二薄膜层的厚度均为5nm～10cm。

9.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述第一导电层和第二层导电层的材料选自金属、掺杂的半导体、导电氧化物、导电有机物导电材料；所述金属选自铝、银、镍、铜、铂、金、铬以及由上述金属形成的合金；所述导电氧化物为铟锡氧化物；所述导电有机物选自聚吡咯、聚酞菁类化合物、聚苯胺或聚噻吩中的一种；

所述第一导电层和第二层导电层分别与外电路电信号输出端连接，通过电信号输出端向外输送能量。

10.如权利要求1所述基于双电荷层的滑动式发电机，其特征在于所述工作环境采用溶液，所述溶液包括海洋、河、湖泊，其外力为潮汐、波浪可提供动能的水体能量或人体运动、风、震动机械能；

所述第一部件和第二部件均添加衬底，所述衬底采用硬性材料或柔性材料，所述硬性材料选自有机玻璃板材、聚乙烯板材、聚氯乙烯板材。