[发明专利]多层可穿戴压电能量收集器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种多层可穿戴压电能量收集器及其制备方法。该压电能量收集器主要包括多层镀有Au/Gr叉指电极的聚酰亚胺薄膜、多层P(VDF‑TrFE)有序电纺丝薄膜，以及聚二甲基硅氧烷外壳。该器件的制备方法主要包括三点：利用lift‑off工艺将Au/Gr叉指电极图案转移到聚酰亚胺的薄膜基底上；在镀有叉指电极的聚酰亚胺薄膜基底上直接电纺有序的P(VDF‑TrFE)纳米纤维薄膜；将得到的若干个电纺了有序纤维膜的柔性基底取下，并用铜胶带将铜丝与叉指电极的引出电极连接好，然后将若干个单层器件叠加，并且层与层之间正负相连，最后用液态的聚二甲基硅氧烷PDMS封装。本发明制作简单，成本低廉，和单层器件相比，多层器件在相同频率和压力的作用下，单位面积上的输出性能更佳。

主权项

1.一种多层可穿戴压电能量收集器，其特征在于：包括若干器件；所述器件包括聚酰亚胺薄膜(1)、Au/Gr叉指电极(2)、正负引出电极(3)、P(VDF‑TrFE)有序电纺丝薄膜(4)、铜丝线和导电铜胶带；所述Au/Gr叉指电极(2)镀在聚亚酰胺基底薄膜(1)上，其中Cr的厚度为Au的厚度为所述Au/Gr叉指电极(2)的对数为10‑20对，叉指之间的间距为200‑400μm；所述Au/Gr叉指电极(2)的两端电极作为正负引出电极(3)，其宽度为0.3‑0.8cm；所述P(VDF‑TrFE)有序电纺丝薄膜(4)纳米纤维的直径为50‑500nm，纳米纤维呈平行排列且与水平方向的夹角为≤20°；所述铜丝线作为导线使用，并通过所述导电铜胶带固定在Au/Gr叉指电极(2)的正负引出电极(3)处；所述若干器件中，每个器件以层的方式叠加，并且层与层之间通过正负引出电极(3)的铜丝线相连，以实现多层器件之间的串联以组装成多层器件；还包括用以封装若干器件的聚二甲基硅氧烷PDMS(5)。