半導(dǎo)體復(fù)合材料以及應(yīng)用該復(fù)合材料的摩擦發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了半導(dǎo)體復(fù)合材料以及應(yīng)用該復(fù)合材料的摩擦發(fā)電機(jī)。以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基底材料100份、以及聚苯胺顆粒5-50份。在摩擦發(fā)電機(jī)中使用該半導(dǎo)體復(fù)合物材料，可以有效降低了摩擦發(fā)電機(jī)的工作內(nèi)阻，在一定范圍內(nèi)可以提高摩擦發(fā)電機(jī)的負(fù)載能力。
【專利說明】半導(dǎo)體復(fù)合材料以及應(yīng)用該復(fù)合材料的摩擦發(fā)電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用半導(dǎo)體復(fù)合材料摩擦發(fā)電 的摩擦發(fā)電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，能源問題是影響人類進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的重大課題之一。各種圍繞新能源 開發(fā)、可重復(fù)利用再生能源的研究正在世界各地如火如荼地進(jìn)行著。
[0003] 采用摩擦技術(shù)構(gòu)建的能量收集和轉(zhuǎn)換裝置，在自供電納米系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用。并 且，由于其具備環(huán)保、成本低、自驅(qū)動等特性，受到了廣泛關(guān)注。隨著王中林教授研究組研 發(fā)的壓電摩擦發(fā)電機(jī)實現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能以來，以壓電和摩擦電為基礎(chǔ)的不同結(jié)構(gòu)和材 料的摩擦發(fā)電機(jī)相繼問世。目前，摩擦發(fā)電機(jī)已能夠驅(qū)動小型液晶顯示屏、低功率發(fā)光二極 管以及微型電子器件和模塊等，但是發(fā)電機(jī)的輸出性能仍然是制約其發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因 素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有摩擦發(fā)電機(jī)輸出性能的缺陷，提供了一 種半導(dǎo)體復(fù)合材料及應(yīng)用該半導(dǎo)體復(fù)合材料的摩擦發(fā)電機(jī)，可以明顯提高摩擦發(fā)電機(jī)的負(fù) 載能力。
[0005] 體積電阻率介于IO6和IO12Qcm的聚合物材料通常稱為"半導(dǎo)體聚合物"，其體積 電阻率在金屬體積電阻率與絕緣材料體積電阻率之間的水平。本發(fā)明共同混合聚合物基底 材料、粒徑在200nm和100μm之間的聚苯胺顆粒、以及導(dǎo)電材料(例如100μm以下的微細(xì) 碳纖維)，得到了半導(dǎo)體導(dǎo)電性質(zhì)的復(fù)合材料。在摩擦發(fā)電機(jī)中使用該半導(dǎo)體復(fù)合材料，可 以有效降低摩擦發(fā)電機(jī)的工作內(nèi)阻，在一定范圍內(nèi)可以提高摩擦發(fā)電機(jī)的負(fù)載能力。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第一技術(shù)方案，一種半導(dǎo)體復(fù)合材料，以重 量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基底材料100份、聚苯胺顆粒5-50份。
[0007] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，所述聚合物基底材料是聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯。
[0008] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，所述半導(dǎo)體復(fù)合材料進(jìn)一步包括導(dǎo)電材料5-50份。
[0009] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，導(dǎo)電材料是碳纖維或碳納米管。
[0010] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基底材料 100份、聚苯胺顆粒5-40份、以及導(dǎo)電材料5-40份。
[0011] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基底材料 100份、聚苯胺顆粒10份、以及碳纖維5份。
[0012] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，所述聚苯胺顆粒的體積平均粒徑在200nm和100μm之 間。
[0013] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，所述導(dǎo)電材料的平均直徑在100μm以下。
[0014] 前述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，所述半導(dǎo)體復(fù)合材料的至少一個側(cè)表面上設(shè)置微納凹凸 結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為凸起高度200nm-100μm的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
[0015] 本發(fā)明提供的第二技術(shù)方案，一種半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，該方法包括：
[0016] (1)準(zhǔn)備聚合物基底材料液態(tài)溶液；
[0017] (2)將聚苯胺與步驟（1)所得液態(tài)溶液混合均勻，然后離心分離；
[0018] (3)將離心分離所得溶液涂膜、烘干，得到至少一個側(cè)表面具有微納凹凸結(jié)構(gòu)或兩 個側(cè)表面均不具有微納凹凸結(jié)構(gòu)的薄膜。本發(fā)明采用常規(guī)絲網(wǎng)印刷、涂覆、旋涂等方法在硅 模板上制備具有凹凸結(jié)構(gòu)的薄膜。本發(fā)明采用機(jī)械攪拌的方式(球磨、磁力攪拌、攪拌桿攪 拌）將物料混合均勻。
[0019] 前述的方法，所述聚苯胺顆粒的體積平均粒徑在200nm和100μm之間。
[0020] 前述的方法，所述聚合物基底材料是聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸 甲酯或聚氯乙烯。
[0021] 前述的方法，將聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯溶于二甲基乙酰胺 (DMA)形成液態(tài)溶液。聚二甲基硅氧烷本身就是液態(tài)的，可以直接應(yīng)用于第二步驟。
[0022] 前述的方法，步驟（2)中，將聚苯胺與液態(tài)溶液混合均勻后，加入導(dǎo)電材料，然后混 合均勻。
[0023] 前述的方法，所述導(dǎo)電材料是碳纖維或碳納米管。
[0024] 前述的方法，所述導(dǎo)電材料的平均直徑在100μm以下。
[0025] 本發(fā)明提供的第三技術(shù)方案，半導(dǎo)體復(fù)合材料在摩擦發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。
[0026] 本發(fā)明提供的第四技術(shù)方案，一種摩擦發(fā)電機(jī)，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一 聚合物材料層，和第二電極層，其中第一聚合物材料層所用材料是第一技術(shù)方案的半導(dǎo)體 復(fù)合材料，或者第二技術(shù)方案得到的半導(dǎo)體復(fù)合材料。
[0027] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一聚合物材料層和第二電極層相對設(shè)置的兩個面中的至少 一個面上設(shè)置微納凹凸結(jié)構(gòu)，所述第一聚合物材料層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高 度200nm-100ym的微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第二電極層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高 度200nm-100ym的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
[0028] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一電極層所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金 屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、錳、鑰、鎢或釩；合金是鋁合 金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合 金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金；
[0029] 第二電極層所用材料是金屬或合金，其中金屬可以是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、 鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金可以是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛 合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或 鉭合金。
[0030] 本發(fā)明提供的第五技術(shù)方案，一種摩擦發(fā)電機(jī)，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一 聚合物材料層，第二聚合物材料層和第二電極層，其中，第一聚合物材料層和第二聚合物材 料層中的至少一層所用材料是第一技術(shù)方案的半導(dǎo)體復(fù)合材料，或者第二技術(shù)方案得到的 半導(dǎo)體復(fù)合材料。
[0031] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一聚合物材料層和第二聚合物材料層相對設(shè)置的兩個面中 的至少一個面上設(shè)置微納凹凸結(jié)構(gòu)，所述第一聚合物材料層和/或第二聚合物材料層表面 上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100μm的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
[0032] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一電極層和第二電極層所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀 納米線膜、金屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、錳、鑰、鎢或釩； 合金是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、 鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。
[0033] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，當(dāng)?shù)谝痪酆衔锊牧蠈踊虻诙酆衔锊牧蠈硬徊捎冒雽?dǎo)體復(fù)合 材料時，其所用材料選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、 聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、 聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維(再生）海綿薄膜、聚氨酯彈性體 薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基丙烯酸甲 酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚異丁烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、 甲醛苯酚縮聚物薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄 膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一種。
[0034] 本發(fā)明提供的第六技術(shù)方案，一種摩擦發(fā)電機(jī)，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一 聚合物材料層，居間薄膜層，第二聚合物材料層和第二電極層，其中，第一聚合物材料層和 居間薄膜層中的至少一層，和/或第二聚合物材料層和居間薄膜層中的至少一層所用材料 是第一技術(shù)方案的半導(dǎo)體復(fù)合材料，或者第二技術(shù)方案得到的半導(dǎo)體復(fù)合材料。
[0035] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一聚合物材料層和居間薄膜層相對設(shè)置的兩個面中的至少 一個面上設(shè)置微納凹凸結(jié)構(gòu)，和/或第二聚合物材料層和居間薄膜層相對設(shè)置的兩個面中 的至少一個面上設(shè)置微納凹凸結(jié)構(gòu)；
[0036] 所述第一聚合物材料層，和/或居間薄膜層，和/或第二聚合物材料層表面上設(shè)置 的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100ym的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
[0037] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，第一電極層和第二電極層所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀 納米線膜、金屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、錳、鑰、鎢或釩； 合金是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、 鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。
[0038] 前述的摩擦發(fā)電機(jī)，當(dāng)?shù)谝痪酆衔锊牧蠈樱蚓娱g薄膜層，或第二聚合物材料層不 采用半導(dǎo)體復(fù)合材料時，其所用材料選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、 乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖 維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維(再生）海綿薄 膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、 聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚異丁烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙 烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚縮聚物薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠 薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一種。
[0039] 本發(fā)明共同混合聚合物基底材料和聚苯胺顆粒，或者進(jìn)一步添加IOOym以下的 導(dǎo)電材料，得到了半導(dǎo)體導(dǎo)電性質(zhì)的復(fù)合材料。在摩擦發(fā)電機(jī)中使用該半導(dǎo)體復(fù)合物材料， 可以有效降低發(fā)電機(jī)的工作內(nèi)阻，對1ΜΩ負(fù)載的負(fù)載能力有顯著提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明摩擦發(fā)電機(jī)一種【具體實施方式】的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖2為本發(fā)明圖1摩擦發(fā)電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖3為本發(fā)明摩擦發(fā)電機(jī)另一種【具體實施方式】的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 圖4為本發(fā)明圖3摩擦發(fā)電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖5為本發(fā)明摩擦發(fā)電機(jī)另一種【具體實施方式】的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖6為本發(fā)明圖5摩擦發(fā)電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖7為采用不添加聚苯胺的PDMS為聚合物材料層的摩擦發(fā)電機(jī)對1ΜΩ負(fù)載的電 壓輸出值。
[0047] 圖8為采用聚苯胺添加5重量份的半導(dǎo)體復(fù)合材料為聚合物材料層的摩擦發(fā)電機(jī) 對1ΜΩ負(fù)載的電壓輸出值。

【具體實施方式】
[0048] 為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本發(fā)明做詳 細(xì)說明。
[0049] 本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體復(fù)合材料，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物 基底材料100份、以及聚苯胺顆粒5-50份。
[0050] 本發(fā)明所用聚合物基底材料是聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯 或聚氯乙烯。將上述材料溶解于二甲基乙酰胺（DMA)，會形成液態(tài)溶液。
[0051] 優(yōu)選的，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料進(jìn)一步包括導(dǎo)電材料5-50份。所述導(dǎo)電 材料是碳纖維或碳納米管。
[0052] 優(yōu)選的，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基底材料100份、聚苯胺顆 粒5-40份、以及導(dǎo)電材料5-40份。更優(yōu)選的，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物 基底材料100份、聚苯胺顆粒10份、以及碳纖維5份。 Cii
[0053] 本發(fā)明所用聚二甲基硅氧烷為常規(guī)市售材料,其結(jié)構(gòu)為一&Si--(? ! Cii 〇
[0054] 本發(fā)明所用聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯為常規(guī)市售材料。
[0055] 棘胺是一種導(dǎo)峨合物，其結(jié)·

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材料包括：聚合物基 底材料100份、以及聚苯胺顆粒5-50份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，所述聚合物基底材料是聚二 甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，所述半導(dǎo)體復(fù)合材料進(jìn)一 步包括導(dǎo)電材料5-50份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，導(dǎo)電材料是碳纖維或碳納米 管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材 料包括：聚合物基底材料100份、聚苯胺顆粒5-40份、以及導(dǎo)電材料5-40份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，以重量份計，該半導(dǎo)體復(fù)合材 料包括：聚合物基底材料100份、聚苯胺顆粒10份、以及碳纖維5份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，所述聚苯胺顆粒的 體積平均粒徑在200nm和100 u m之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4-7任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)電材料的平 均直徑在100 um以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，其特征在于，所述半導(dǎo)體復(fù)合材 料的至少一個側(cè)表面上制作微納凹凸結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為凸起高度200nm-100iim的微納凹凸結(jié) 構(gòu)。
10. -種半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，該方法包括： (1) 準(zhǔn)備聚合物基底材料溶液； (2) 將聚苯胺與步驟（1)液態(tài)溶液混合均勻，然后離心分離； (3) 將離心分離所得溶液涂膜、烘干，得到至少一個側(cè)表面具有微納凹凸結(jié)構(gòu)或兩個側(cè) 表面均不具有微納凹凸結(jié)構(gòu)的薄膜。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述聚苯胺顆 粒的體積平均粒徑在200nm和100 ii m之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述聚合物基 底材料是聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將聚偏氟乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯溶于二甲基乙酰胺（DMA)形成液態(tài)溶液。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10-13任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟 (2)中，將聚苯胺與液態(tài)溶液混合均勻后，加入導(dǎo)電材料，然后混合均勻。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料 是碳纖維或碳納米管。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料 的平均直徑在100 u m以下。
17. 權(quán)利要求1-9任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料在摩擦發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。
18. -種摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一聚合物材料層，和 第二電極層，其中第一聚合物材料層所用材料是權(quán)利要求1-9任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材 料，或者權(quán)利要求10-16任一項所述方法得到的半導(dǎo)體復(fù)合材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一聚合物材料層和第二電極 層相對設(shè)置的兩個面中的至少一個面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)，所述第一聚合物材料層表面 上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100iim的微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第二電極層表面 上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100 y m的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一電極層所用材料是 銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、 錫、鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳 合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金； 第二電極層所用材料是金屬或合金，其中金屬可以是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、 錫、鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金可以是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合 金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭 合金。
21. -種摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一聚合物材料層，第 二聚合物材料層和第二電極層，其中，第一聚合物材料層和第二聚合物材料層中的至少一 層所用材料是權(quán)利要求1-9任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，或者權(quán)利要求10-16任一項所 述方法得到的半導(dǎo)體復(fù)合材料。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一聚合物材料層和第二聚合 物材料層相對設(shè)置的兩個面中的至少一個面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)，所述第一聚合物材料 層和/或第二聚合物材料層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100 y m的微納 凹凸結(jié)構(gòu)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一電極層和第二電極 層所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、 鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合 金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合 金或鉭合金。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21-23任一項所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，當(dāng)?shù)谝痪酆衔锊牧蠈?或第二聚合物材料層不采用半導(dǎo)體復(fù)合材料時，其所用材料選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛 樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸 酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯 薄膜、纖維(再生）海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共 聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚異丁烯薄膜、聚對苯二 甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚縮聚物薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙 烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一種。
25. -種摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括層疊設(shè)置的第一電極層，第一聚合物材料層， 居間薄膜層，第二聚合物材料層和第二電極層，其中，第一聚合物材料層和居間薄膜層中的 至少一層，和/或第二聚合物材料層和居間薄膜層中的至少一層所用材料是權(quán)利要求1-9 任一項所述的半導(dǎo)體復(fù)合材料，或者權(quán)利要求10-16任一項所述方法得到的半導(dǎo)體復(fù)合材 料。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一聚合物材料層和居間薄膜 層相對設(shè)置的兩個面中的至少一個面上設(shè)置微納凹凸結(jié)構(gòu)，和/或第二聚合物材料層和居 間薄膜層相對設(shè)置的兩個面中的至少一個面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)； 所述第一聚合物材料層，和/或居間薄膜層，和/或第二聚合物材料層表面上設(shè)置微納 凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度200nm-100 y m的微納凹凸結(jié)構(gòu)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，第一電極層和第二電極 層所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金，其中金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、 鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金是錯合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合 金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合 金或鉭合金。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25-27任一項所述的摩擦發(fā)電機(jī)，其特征在于，當(dāng)?shù)谝痪酆衔锊牧?層，或居間薄膜層，或第二聚合物材料層不采用半導(dǎo)體復(fù)合材料時，其所用材料選自聚酰亞 胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄 膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰 苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維(再生）海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄 膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚異 丁烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚縮聚物薄膜、氯丁 橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄 膜中的任意一種。
【文檔編號】C08K7/06GK104341776SQ201310346976
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】李潔, 孫利佳, 王竹, 趙豪 申請人:納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司