[发明专利]一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机，包括中间压电层，其特征在于：所述中间压电层为PVDF/DAST复合纤维中间层，所述PVDF/DAST复合纤维中间层中DAST占PVDF和DAST总质量的1～80wt％；

所述PVDF/DAST复合纤维中间层通过静电纺丝的方法制备得到。

2.根据权利要求1所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机，其特征在于：所述柔性压电发电机还包括设置在PVDF/DAST复合纤维中间层的上表面和下表面的导电层、分别覆盖在导电层表面上的聚合物封装层及分别与导电层连接的导线。

3.根据权利要求2所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机，其特征在于：所述导电层为铝、金、钛、氮化钛、硅化钛、钛钨合金、钨、硅化钨、氮化钨、镍、硅化镍、氮化镍、钽、氮化钽、铁、铂、铜、银和铬中的任一种或几种的复合导电材料；所述聚合物封装层的材料为聚酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、苯并环丁烯薄膜中的任一种或几种的复合柔性介质薄膜。

4.基于权利要求1-3任一项所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机中PVDF/DAST复合纤维材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)称取一定量的PVDF和DAST晶体溶于有机溶剂中并密封，采用搅拌1～100h，然后超声处理10～1000min，得到混合均匀的静电纺丝溶液；

(2)将经(1)制备的混合均匀的静电纺丝溶液通过静电纺丝装置制备出一维的PVDF/DAST复合纤维材料，并且将其置于干燥箱中烘干，即得到一维的PVDF/DAST复合纤维材料。

5.根据权利要求4所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机中PVDF/DAST复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为体积比为N,N二甲基甲酰胺:丙酮＝0.01:1～1:1的N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液。

6.根据权利要求4所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机中PVDF/DAST复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝溶液中，DAST和PVDF晶体占溶液总质量分数为1～80wt％，DAST晶体占PVDF晶体和DAST晶体总质量的1～80wt％。

7.根据权利要求4所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机中PVDF/DAST复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝条件为：纺丝电压为1～50kV，纺丝湿度为20～90％，注射器针头大小为0.001～10mm，纺丝溶液注射速率为0.0001～1

mL/min，纤维接收距离为1～50cm，纺丝时间为1～10h。

8.根据权利要求4所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机中PVDF/DAST复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述PVDF/DAST复合纤维材料的烘干过程中，干燥箱温度为20～400℃，时间为10～1000min。

9.基于权利要求4-8任一项所述的一种基于PVDF/DAST复合纤维材料的柔性压电发电机的制备方法，其特征在于：选取制备的面积为1～1000cm²的PVDF/DAST复合纤维材料作为中间压电层，在压电层的上表面及下表面分别粘贴导电层和导线，封装，制备成柔性压电发电机。