一种氨基酸凝胶电极材料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CN114257117A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202011003155.2C08L69/00(2006.01)(22)申请日2020.09.22C08L71/02(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)发明人江文孙蓉朱朋莉(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)C08L67/04(2006.01)C08L5/04(2006.01)C08L29/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种氨基酸凝胶电极材料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氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机及其制备方法和应用，所述氨基酸凝胶电极材料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凝胶材料层、第一基底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凝胶材料层、第二基底层和第二金属集流体层。本发明采用氨基酸凝胶材料作为摩擦纳米发电机的摩擦层电极材料，通过选择带有不同官能团结构的氨基酸凝胶材料作为摩擦层电极材料，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。CN114257117ACN114257117A权利要求书1/2页1.一种氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机，其特征在于，所述氨基酸凝胶电极材料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凝胶材料层、第一基底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凝胶材料层、第二基底层和第二金属集流体层。2.如权利要求1所述的氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一氨基酸凝胶材料层和第二氨基酸凝胶材料层的制备原料独立地选自至少一种的氨基酸衍生物；优选地，所述氨基酸衍生物为能自组装形成凝胶的氨基酸衍生物；优选地，所述第一氨基酸凝胶材料层和第二氨基酸凝胶材料层的厚度独立地为1μm-5mm。3.如权利要求1或2所述的氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机，其特征在于，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、聚乙交酯、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、聚环氧乙烷、聚三亚甲基碳酸酯、聚癸二酸丙三醇酯或聚酸酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第一基底层和第二基底层的厚度独立地为10μm-5mm。4.如权利要求1-3中任一项所述的氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机，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；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。5.如权利要求1-4中任一项所述的氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机，其特征在于，所述氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机还包括第一封装层和第二封装层；所述第一封装层层叠于所述第一氨基酸凝胶材料层远离第一基底层的一侧；所述第二封装层层叠于所述第二氨基酸凝胶材料层远离第二基底层的一侧；优选地，所述第一封装层和第二封装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、聚乙交酯、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、聚环氧乙烷、聚三亚甲基碳酸酯、聚癸二酸丙三醇酯或聚酸酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第一封装层和第二封装层的厚度独立地为10μm-5mm。6.如权利要求1-5中任一项所述的氨基酸凝胶电极材料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凝胶材料层和第二氨基酸凝胶材料层表面朝内，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氨基酸凝胶电极材料摩擦纳米发电机。7.如权利要求6所述的氨基酸凝胶电极材料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)将第一氨基酸凝胶材料层的制备原料进行自组装凝胶化反应得到凝胶，将其转移至第一基底层的一侧，干燥后得到第一电极层；所述第一基底层的制备方法包括：将第一基底层的制备原料与溶剂混合，均质，然后流延成膜、旋转涂膜、浇铸成膜或熔融成膜，干燥后得到第一基底层；2CN114