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专利号: 2025106269876
申请人: 吉林工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于包括以下步骤:a、选择所需的图形化基板;

b、在图形化基板上制备上一层透明导电薄膜;

c、将溶于水的PVA覆盖在透明导电薄膜;

d、固化后的PVA连带透明电极从图形化基板上剥离形成正摩擦层;所述PVA溶液镀膜方法为旋涂法、喷涂法、旋喷涂法;所述PVA薄膜的厚度为0.1nm‑10μm;所述PVA薄膜的固化方式为室温下固化或60℃‑80℃烘箱干燥固化;

e、将PDMS和PTFE按1:1‑10:1的比例混合搅拌;

f、搅拌后的PDMS/PTFE混合液加入10%固化剂;

g、将加入固化剂的PDMS/PTFE混合液涂覆在另一个图形化基板上并进行旋涂控制膜厚;所述PDMS/PTFE混合液涂覆在另一个图形化基板的图形一侧;所述PDMS/PTFE薄膜厚度为0.1nm‑10μm;

h、待旋涂在图形化基板上的PDMS/PTFE混合液形成负摩擦层,再在其表面涂覆1μm‑1cm厚度的加入固化剂的PDMS缓冲层;

i、待PDMS缓冲层固化后将PDMS缓冲层‑PDMS/PTFE负摩擦层从图形化基板上剥离;

j、将PVA/透明电极中的PVA一侧与PDMS缓冲层组装形成透明电极/PVA正摩擦层‑PDMS缓冲层‑PDMS/PTFE负摩擦层的摩擦纳米发电机;

k、在正/负摩擦层引出相应的电极;

l、将正/负摩擦层引出的电极通过相应的电路连接蓄电池;

m、形成发电‑充电‑放电‑加热一体化的结构装置。

2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(b)中所述的透明导电薄膜的制备方法为旋涂法、喷涂法、旋喷涂法;所述的透明导电薄膜材料可以为单一材料也可以为两种及以上材料复合,复合方式可以为层复合也可以为掺杂复合。

3.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(b)中所述的透明导电薄膜材料为银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、石墨烯、铟锡氧化物(ITO)。

4.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(c)中所述的PVA按照比例溶解到去离子水中;所述PVA溶于去离子水可以通过加热搅拌或者超声清洗方法进行。

5.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(c)和(d)中所述的溶于水的PVA在充分溶解于去离子水后,将其均匀的覆盖在图形化基板附带图形且具有相应透明导电薄膜的一侧上。

6.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(h)中所述的PDMS薄膜所覆盖的PDMS/PTFE薄膜,可以为固化状态或处于液态薄膜状态。

7.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机结构的制备方法,其特征在于步骤(k)中所述的引出的电极,该电极为两个及以上。

8.一种根据权利要求1‑7任一项所述摩擦纳米发电机结构的制备方法制备出产品的应用,其特征在于:所述摩擦纳米发电自热结构可嵌入衣物,具备在运动中发电储能、静止时自热的双重功能。