一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置及其制造方法
【專利摘要】一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置及其制造方法，涉及納米發(fā)電裝置。所述裝置設(shè)有聚對苯二甲酸乙二酯基底、第一金電極、聚二甲基硅氧烷層、有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維、聚酯酰胺膠帶、第二金電極。在柔性聚對苯二甲酸乙二酯基底上濺射第一金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝置其一信號輸出端；在聚對苯二甲酸乙二酯濺射第一金電極處旋涂一層聚二甲基硅氧烷層；用聚酯酰胺薄膠帶將有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維置于旋涂聚二甲基硅氧烷層處；將聚二甲基硅氧烷層放于烘箱中固化；在聚酯酰胺膠帶的上表面濺射上第二金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝置另一信號輸出端；在第二金電極表面涂覆一層樹脂或粘上膠帶，即得納米發(fā)電裝置。便于攜帶、可自供電能。
【專利說明】一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及納米發(fā)電裝置，尤其是涉及一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著社會的發(fā)展，能源的需求量越來越大，傳統(tǒng)的發(fā)電方式如水力發(fā)電、核燃料發(fā)電、火力發(fā)電、化學能發(fā)電等不但會消耗大量的自然資源，而且會造成大量的環(huán)境污染。同時，電能在運輸?shù)倪^程中存在著大量的損失及危險，增加了成本。
[0003]英國《科學》報道，美國佐治亞理工學院王中林教授課題組成功在納米尺度下將機械能轉(zhuǎn)換為電能，在世界上首次研究成功納米發(fā)電裝置，實現(xiàn)了真正意義的納米系統(tǒng)。納米發(fā)電裝置以壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，可與納米功能器件整合，收集各種形式的機械能，如人體運動、水流等所產(chǎn)生的能量，將其轉(zhuǎn)化為電能提供給納米器件，實現(xiàn)納米器件的自我能量供應(yīng)。目前，納米機的輸出功率可以驅(qū)動小型的電子設(shè)備，如商用發(fā)光二極管。因此，從綠色角度、節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，這種自供電源的納米發(fā)電裝置，無論是在生物、醫(yī)學、人類健康，還是無線通信、傳感、軍事等方面都具有不可估量的價值。且納米發(fā)電裝置符合了當代電子產(chǎn)品逐漸小型化的趨勢，及彌補了現(xiàn)在外部電源攜帶不方便、需經(jīng)常更換、需定期充電等缺點，受到了各國科學家的廣泛關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決外部電源攜帶不方便、需定時充電等缺點，提供便于攜帶、可自供電能的一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置及其制造方法。
[0005]所述柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置設(shè)有聚對苯二甲酸乙二酯基底、第一金電極、聚二甲基硅氧烷層、有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維、聚酯酰胺膠帶、第二金電極；所述第一金電極濺射于聚對苯二甲酸乙二酯基底上；所述聚二甲基硅氧烷層旋涂于濺射第一金電極處；所述有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維通過聚酯酰胺膠帶固定于聚二甲基硅氧烷層處，所述第二金電極濺射于聚酯酰胺膠帶上表面；第一金電極和第二金電極分別與兩根導(dǎo)線連接，作為納米發(fā)電裝置的信號輸出端。
[0006]所述聚對苯二甲酸乙二酯基底長期使用的溫度可達120°C，聚對苯二甲酸乙二酯基底的厚度可根據(jù)實際需要調(diào)整。
[0007]所述聚二甲基硅氧烷層的厚度可為80?120 μ m，優(yōu)選100 μ m。
[0008]所述聚酯酰胺膠帶的承受溫度在200°C以上，聚酯酰胺膠帶的厚度可為80?120 μ m,優(yōu)選 100 μ m。
[0009]在第二金電極表面涂覆一層樹脂或粘上膠帶是起保護第二金電極的作用。
[0010]所述柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的制造方法，包括以下步驟:
[0011]I)在柔性聚對苯二甲酸乙二酯基底上濺射第一金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝
置其一信號輸出端；[0012]2)通過勻膠機在聚對苯二甲酸乙二酯濺射第一金電極處旋涂一層聚二甲基硅氧烷層；
[0013]3)用聚酯酰胺薄膠帶將有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維置于旋涂聚二甲基硅氧烷層處；
[0014]4)將聚二甲基硅氧烷層放于烘箱中固化；
[0015]5)在聚酯酰胺膠帶的上表面濺射上第二金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝置另一信號輸出端；
[0016]6)在第二金電極表面涂覆一層樹脂或粘上膠帶，即制成柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置。
[0017]在步驟4)中，所述固化的溫度可為120°C，符合聚二甲基硅氧烷長期承受溫度，固化的時間可為2h。
[0018]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中外部電源攜帶不方便、需定時充電等缺點，提供了便于攜帶、可自供電能的一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其制造方法簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為根據(jù)實施例1提供的方法所得到的柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的不意圖；
[0020]圖2為柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置在一定壓力下的電壓脈沖輸出。
[0021]圖3為柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置在一定壓力下的電流脈沖輸出。
【具體實施方式】
[0022]以下參照附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明。
[0023]實施例1
[0024]本實施例提供一種結(jié)構(gòu)如圖1所示的柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的制造方法，包括:
[0025](I)在柔性聚對苯二甲酸乙二酯基底I上濺射一層IOOnm左右的第一金電極21，引出導(dǎo)線3作為納米發(fā)電裝置其一信號輸出端；
[0026](2)通過勻膠機在聚對苯二甲酸乙二酯基底I濺射第一金電極21處涂覆一層100 μ m聚二甲基硅氧烷層4 ；
[0027](3)用聚酯酰胺薄膠帶5將有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維6置于聚二甲基硅氧烷層4旋涂處；
[0028](4)將聚二甲基硅氧烷層4放于烘箱中固化；
[0029](5)在聚酯酰胺膠帶5的上表面濺射上IOOnm的第二金電極22，引出導(dǎo)線3作為納米發(fā)電裝置另一信號輸出端；
[0030](6)在第二金電極22表面涂覆樹脂層或粘上膠帶7，即制成柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置。
[0031]參見圖1，所述柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置實施例設(shè)有聚對苯二甲酸乙二酯基底1、第一金電極21、聚二甲基硅氧烷層4、有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維6、聚酯酰胺膠帶5、第二金電極22 ;所述第一金電極21濺射于聚對苯二甲酸乙二酯基底I上；所述聚二甲基硅氧烷層旋4涂于濺射第一金電極21處；所述有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維6通過聚酯酰胺膠帶5固定于聚二甲基硅氧烷層4處，所述第二金電極22濺射于聚酯酰胺膠帶5上表面；第一金電極21和第二金電極22分別與兩根導(dǎo)線3連接，作為納米發(fā)電裝置的信號輸出端。
[0032]所述聚對苯二甲酸乙二酯基底長期使用的溫度可達120°C，聚對苯二甲酸乙二酯基底的厚度可根據(jù)實際需要調(diào)整。
[0033]所述聚二甲基硅氧烷層的厚度可為80?120 μ m，優(yōu)選100 μ m。
[0034]所述聚酯酰胺膠帶的承受溫度在200°C以上，聚酯酰胺膠帶的厚度可為80?120 μ m,優(yōu)選 100 μ m。
[0035]在第二金電極表面涂覆一層樹脂或粘上膠帶是起保護第二金電極的作用。
[0036]圖2和3為該柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置在一定壓力下的電壓和電流脈沖輸出，表明其具有良好的發(fā)電特性。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可以對鈦酸鉍鈉鉀納米纖維進行極化，從而進一步提高柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的發(fā)電量。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有聚對苯二甲酸乙二酯基底、第一金電極、聚二甲基硅氧烷層、有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維、聚酯酰胺膠帶、第二金電極；所述第一金電極濺射于聚對苯二甲酸乙二酯基底上；所述聚二甲基硅氧烷層旋涂于濺射第一金電極處；所述有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維通過聚酯酰胺膠帶固定于聚二甲基硅氧烷層處，所述第二金電極濺射于聚酯酰胺膠帶上表面；第一金電極和第二金電極分別與兩根導(dǎo)線連接，作為納米發(fā)電裝置的信號輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚對苯二甲酸乙二酯基底長期使用的溫度達120°C。
3.如權(quán)利要求1所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚二甲基硅氧烷層的厚度為80?120 μ m。
4.如權(quán)利要求3所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚二甲基硅氧烷層的厚度為100 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚酯酰胺膠帶的承受溫度在200°C以上。
6.如權(quán)利要求1所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚酯酰胺膠帶的厚度為80?120 μ m。
7.如權(quán)利要求6所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置，其特征在于所述聚酯酰胺膠帶的厚度為100 μ m。
8.—種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在柔性聚對苯二甲酸乙二酯基底上濺射第一金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝置其一信號輸出端； 2)通過勻膠機在聚對苯二甲酸乙二酯濺射第一金電極處旋涂一層聚二甲基硅氧烷層； 3)用聚酯酰胺薄膠帶將有序鈦酸鉍鈉鉀納米纖維置于旋涂聚二甲基硅氧烷層處； 4)將聚二甲基硅氧烷層放于烘箱中固化； 5)在聚酯酰胺膠帶的上表面濺射上第二金電極，引出導(dǎo)線作為納米發(fā)電裝置另一信號輸出端； 6)在第二金電極表面涂覆一層樹脂或粘上膠帶，即制成柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置。
9.如權(quán)利要求8所述一種柔性無鉛壓電鈦酸鉍鈉鉀納米發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于在步驟4)中，所述固化的溫度為120°C，固化的時間為2h。
【文檔編號】H02N2/18GK104009670SQ201410274727
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】薛昊, 張敏, 高濤, 廖建軍, 王建樹, 邱英強 申請人:廈門大學