[发明专利]一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，包括主TENG，其为由正极纤维与负极纤维纺织而成的布状装置，所述正极纤维是在正极导电碳纤维的表面包裹绝缘树脂薄膜，所述负极纤维是在正极纤维的基础上再镀一层导电金属，正极导电碳纤维与负极纤维的负极导电碳纤维的一端分别连接在负载上，正极导电碳纤维的另一端与负极纤维的导电金属镀层连接；

还包括导电整流器，所述整流器的正极与正极导电碳纤维的一端连接，所述整流器的负极与导电金属镀层连接；

还包括副TENG，其由镀有金属的导电纺织线和包裹绝缘树脂的碳纤维编织而成，其中镀有金属的导电纺织线作为正极，包裹绝缘树脂的碳纤维作为负极，分别连接在整流器上，副TENG材料之间发生摩擦所产生的电荷供向主TENG，通过电荷激励的方法提高发电装置的电荷密度；

所述主TENG布面积为副TENG布面积的2～5倍；

所述镀有金属的导电纺织线、正极纤维和负极纤维的直径为0.7～1.6mm；

主TENG和副TENG的编织方式为平纹编织。

2.根据权利要求1所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述镀有金属的导电纺织线中的金属为铝、铜或银中的任一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述镀有金属的导电纺织线的基材为棉线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述绝缘树脂为聚二甲基硅氧烷。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述负极纤维表面镀的金属为单质银，厚度为200～300nm。

6.一种基于纤维滑动的摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作镀有Al或Cu的导电纺织线，充当正极纤维摩擦材料和电极；

制作由聚二甲基硅氧烷膜包裹导电碳纤维所构成的纤维摩擦材料，外层聚二甲基硅氧烷充当负极摩擦材料，内导电芯充当电极；

制备由聚二甲基硅氧烷包裹碳纤维并在外部电镀银单质所构成的纤维纺织材料；

将步骤3)中制备的纤维与步骤2)中制备的纤维进行编织，制作成主TENG；

将步骤2)中制备的纤维与导电纺织线进行编织，制作成副TENG；

将主TENG布与副TENG布缝制成长条状旗帜，并配置旗杆，其中主TENG布与副TENG按一定电路进行互联，实现电荷激励，器件总的输出从主TENG引出。