[发明专利]基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法

权利要求书

1.基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法，其特征在于具体过程为：

步骤S1：将碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、五氧化二铌和五氧化二钽加入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨，再于60~80℃烘干得到物料A；

步骤S2：将物料A置于马弗炉中以1~5℃/min的升温速率升温至800~900℃煅烧2~6h，冷却至室温后得到物料B；

步骤S3：将物料B、聚丙烯腈、氧化石墨烯和N,N-二甲基甲酰胺依次加入反应容器中，于60℃油浴中以400~600r/min的速率混合搅拌6h得到物料C；

步骤S4：将步物料C抽取至静电纺丝针管中，选择合适针头，调整电压为10~20kV，静电纺丝机温度为20~25℃，湿度为30%~40%，纺丝结束后于60~80℃干燥得到聚丙烯腈基纤维膜；

步骤S5：将导电碳布分别贴于聚丙烯腈基纤维膜两侧，导线分别贴于正、负电极上方，其结构为三明治型，最终得到聚丙烯腈基压电纳米发电机。

2.根据权利要求1所述的基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法，其特征在于：步骤S1中碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、五氧化二铌和五氧化二钽的投料摩尔比为12:12:1:20:5。

3.根据权利要求1所述的基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法，其特征在于：步骤S2中煅烧过程在空气氛围下进行，升温速率为3℃/min。

4.根据权利要求1所述的基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法，其特征在于：步骤S3中聚丙烯腈的平均分子量为150000。

5.根据权利要求1所述的基于静电纺丝聚丙烯腈基压电纳米发电机的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将摩尔比为12:12:1:20:5的碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、五氧化二铌和五氧化二钽加入球磨罐中，并加入10mL无水乙醇球磨12h，然后于60℃烘干并磨成粉末得到物料A；

步骤S2：将物料A置于马弗炉中在空气氛围下以3℃/min的升温速率升温至850℃煅烧4h，自然冷却至室温后得到物料B；

步骤S3：将0.52g物料B、1.5g平均分子量为150000的聚丙烯腈、0.01g氧化石墨烯和11mL N,N-二甲基甲酰胺依次加入烧瓶，于60℃油浴中以400~600r/min的速率混合搅拌6h得到物料C；

步骤S4：将物料C抽取至静电纺丝针管中，选择合适针头，调整电压为18kV，静电纺丝机温度为25℃，湿度为35%，再于60℃干燥得到聚丙烯腈基纤维膜；

步骤S5：将聚丙烯腈基纤维膜剪成25mm×25mm，导电碳布分别贴于聚丙烯腈基纤维膜两侧，导线分别贴于正、负电极上方，最终得到具有柔软性、优异拉伸强度、高输出性能的聚丙烯腈基压电纳米发电机。