一种摩擦纳米发电机及其制备方法
项目背景
摩擦纳米发电机中摩擦材料表面电荷密度与平均输出功率和能量转换效率呈正相关关系，故大量研究致力于提高表面电荷密度。传统的方法有对摩擦材料物理/化学改性、增大有效接触面积、人工离子注入及增加功能层等。但目前制备中间层的方法大多为填充高介电常数纳米颗粒与有机物的混合物、溅射金属或金属氧化物、涂覆有机聚合物层等，上述方法受限于材料合成步骤复杂，设备及生产成本高，无法满足大批量低成本的工业化生产需求。
简介
本发明公开了一种以溶液法制锆镧层为中间介电层及电负性摩擦层的摩擦纳米发电机及其制备方法。通过旋涂法制备氧化锆镧中间介电层及电负性摩擦层实现了摩擦纳米发电机制备过程简单可控，从而实现了摩擦纳米发电机低成本、批量化生产；同时增加氧化锆镧中间介电层也提高了摩擦纳米发电机电荷输出特性，也延长了电荷衰减时间。
合作
- 合作方式 技术合作/技术商业化/技术咨询/技术融资
- 项目负责人 赵春
技术优势
制备过程简单可控，实现了摩擦纳米发电机低成本、批量化生产；氧化锆镧中间介电层提高了电荷输出特性，也延长了电荷衰减时间，解决了现有技术中通过原子注入法、真空溅射或者涂覆有机聚合物层等中间介电层及电负性摩擦层，其材料合成步骤复杂，设备及生产成本高，无法满足大批量低成本的工业化生产需求等问题。
应用场景
摩擦电传感器具有零功耗、高灵敏度、低检测限、高线性度等优势，为物联网传感节点的供能难题提供了解决方案，但在走向应用的道路上依然面临着诸多科学问题和技术难点亟待解决。在摩擦层和底电极之间构建中间功能层结构，是延长电荷衰减时间、提升摩擦电传感器稳定性和重复性的有效方案。本专利可应用于优化零功耗传感器件。
知识产权
202110172695.1 一种摩擦纳米发电机及其制备方法
