一种全可降解摩擦纳米发电机及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114257118A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202011010965.0C08L71/02(2006.01)(22)申请日2020.09.23C08K5/17(2006.01)C08K5/20(2006.01)(71)申请人深圳先进技术研究院地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城学苑大道1068号(72)发明人江文朱朋莉孙蓉(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人潘登(51)Int.Cl.H02N1/04(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L5/04(2006.01)C08L29/04(2006.01)C08L89/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种全可降解摩擦纳米发电机及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种全可降解摩擦纳米发电机及其制备方法和应用，所述全可降解摩擦纳米发电机包括第一摩擦层和第二摩擦层；所述第一摩擦层包括依次相叠的第一氨基酸复合材料层和第一金属集流体层；所述第二摩擦层包括依次相叠的第二氨基酸复合材料层和第二金属集流体层。本发明通过在摩擦层材料中加入来源广泛的氨基酸组成复合材料的方式，在摩擦层材料表面引入带有不同官能团结构的氨基酸晶体化合物，从而极大地差异化摩擦层之间的电子得失能力，达到有效提高摩擦纳米发电机电输出性能的目的，且这种电输出性能是可调节的。CN114257118ACN114257118A权利要求书1/2页1.一种全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述全可降解摩擦纳米发电机包括第一摩擦层和第二摩擦层；所述第一摩擦层包括依次相叠的第一氨基酸复合材料层和第一金属集流体层；所述第二摩擦层包括依次相叠的第二氨基酸复合材料层和第二金属集流体层。2.如权利要求1所述的全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一氨基酸复合材料层的制备原料包括氨基酸和/或氨基酸衍生物，还包括高分子材料；所述高分子材料包括胶原、明胶、大豆蛋白、蛋清、丝素蛋白、海藻酸钠、纤维素、木质素、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、聚氧化乙烯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、微生物聚酯、聚对二氧环己酮或聚酸酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述氨基酸和/或氨基酸衍生物与高分子材料的质量比为(0.1-2.0):1。3.如权利要求1或2所述的全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第二氨基酸复合材料层的制备原料包括氨基酸和/或氨基酸衍生物，还包括高分子材料；所述高分子材料包括胶原、明胶、大豆蛋白、蛋清、丝素蛋白、海藻酸钠、纤维素、木质素、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、聚氧化乙烯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、微生物聚酯、聚对二氧环己酮或聚酸酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述氨基酸和/或氨基酸衍生物与高分子材料的质量比为(0.1-2.0):1。4.如权利要求1-3中任一项所述的全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一金属集流体层和第二金属集流体层的制备原料独立地选自镁、钼、钨或铁中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1-4中任一项所述的全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一摩擦层还包括相叠于第一氨基酸复合材料层和第一金属集流体层中间的第一基底层；优选地，所述第二摩擦层还包括相叠于第二氨基酸复合材料层和第二金属集流体层中间的第二基底层；优选地，所述第一基底层的厚度为10-5000μm；优选地，所述第二基底层的厚度为10-5000μm；优选地，所述第一基底层和第二基底层的制备原料独立地选自胶原、明胶、大豆蛋白、蛋清、丝素蛋白、海藻酸钠、纤维素、木质素、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、聚氧化乙烯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、微生物聚酯、聚对二氧环己酮或聚酸酐中的任意一种或至少两种的组合。6.如权利要求1-5中任一项所述的全可降解摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一氨基酸复合材料层和第二氨基酸复合材料层的厚度独立地为1-5000μm；优选地，所述第一金属集流体层和第二金属集流体层的厚度独立地为10nm-10μm。7.如权利要求1-6中任一项所述的全可降解摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将第一摩擦层和第二摩擦层中的第一氨基酸复合材料层和第二氨基酸复合材料层表面朝内，第一金属集流体层和第二金属集流体层朝外，组装成垂直接触分离式的所述全可降解摩擦纳米发电机。8.如权利要求7所述的全可降解摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述第一摩擦层的制备方法包括如下步骤：(1)将第一氨基酸复合材料层的制备原料与溶剂混合，均质，然后流延成膜、旋转涂膜、2CN1142571