一种高性能的摩擦发电机及其制备方法

    公开(公告)号:CN104779832B

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201510138207.X

    申请日:2015-03-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能的摩擦发电机及其制备方法,该摩擦发电机包括依次层叠的聚合物薄膜和导电电极,以及依次层叠的聚合物绝缘层、导电电极和聚合物薄膜。该摩擦发电机的制备方法为利用单步氟碳等离子体处理工艺,在聚合物表面形成微纳结构,同时进行化学改性,从而极大的增强了被处理材料的摩擦带电能力。本发明摩擦发电机制备方法简单,易于大规模生产,并可有效的提高摩擦式发电机的输出性,具备为可穿戴设备、微型电子器件供电的能力。

    一种基于电磁与摩擦原理的复合式发电机

    公开(公告)号:CN103546058B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201310517077.1

    申请日:2013-10-28

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及微能源领域,具体涉及一种基于电磁与摩擦原理的复合式发电机,包含外壳及外壳内从上到下设有的顶部质量块、顶部永磁体、摩擦层、金属线圈、底部永磁体,外壳呈圆筒形,顶部质量块、顶部永磁体、摩擦层、金属线圈、底部永磁体均呈圆柱形,金属线圈外包裹有薄膜,本发明优点在于:本发明可作为传统电池的替代品为低功耗电子器件供能;实现了电磁式发电机与摩擦式发电机的优势互补,提高了发电机的能量转化效率;可靠性更强,分离速度更快;简化了器件的结构,有利于大规模生产。

    基于压电超级电容器的自充电能量装置及其制作方法

    公开(公告)号:CN105553066A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201610006934.5

    申请日:2016-01-05

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H02J7/32 H02J7/345

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于压电超级电容器的自充电能量装置及其制作方法。该装置包括:压电薄膜、柔性电极和固态电解质;当压电薄膜的外表面接受到外界施加的应力后,在压电薄膜的上下表面间产生极化电荷,对固态电解质中离子电荷进行吸引;固态电解质设置在所述压电薄膜和柔性电极之间,当压电薄膜两侧产生极化电荷后,固态电解质中离子电荷被吸引产生定向移动,离子电荷向柔性电极迁移;柔性电极将固态电解质中定向移动的离子电荷存储在柔性电极与固态电解质之间。本发明的装置集成能量的产生与存储为一体,将压电型纳米发电机与柔性超级电容器有效地集成起来,并且具有能量转换效率高,存储容量高,器件柔性好等优点。

    一种密闭环境中液体振动能采集装置

    公开(公告)号:CN103780138B

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201310745995.X

    申请日:2013-12-30

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种密闭环境中液体振动能采集装置,包括原有密封环境1、密封环境内壁2、密封环境内液体3和外加电极4,通过在原有密封环境外部选择性地制备外加电极,即可将液体的振动能转换为电能加以利用,是一种制备简单、适用范围广、生产成本低的能量采集装置。

    一种高性能纳米摩擦发电机的制备方法

    公开(公告)号:CN103391021A

    公开(公告)日:2013-11-13

    申请号:CN201310319347.8

    申请日:2013-07-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种高性能纳米摩擦发电机的制备方法,所述方法包括步骤1:从已有纳米摩擦发电机中取出易得电子的摩擦材料层;步骤2:对等离子体设备进行初始化和等离子体稳定,以使等离子体辉光放电;步骤3:调控等离子体设备工艺参数,采用八氟环丁烷作为反应气体,对易得电子的摩擦材料层表面进行化学修饰;步骤4:将化学修饰后的易得电子的摩擦材料层装配回纳米摩擦发电机,即得高性能纳米摩擦发电机。本发明提出的一种高性能纳米摩擦发电机的制备方法工艺简单、成本低、产率高、可批量生产,且工艺兼容性优异,不受器件结构、材料等限制,可广泛应用于已有摩擦式纳米发电机,提高其输出性能。

    一种基于纳米摩擦发电机的主动式可视化湿度检测系统

    公开(公告)号:CN103389325A

    公开(公告)日:2013-11-13

    申请号:CN201310317692.8

    申请日:2013-07-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于纳米摩擦发电机的主动式可视化湿度检测系统,所述系统包括:纳米摩擦发电机、控制电路和显示单元,其中,纳米摩擦发电机的上下电极板通过导线与控制电路和显示单元进行连接。本发明利用纳米摩擦发电机输出特性随环境湿度变化而变化的特性,通过控制电路采集变化的电信号,再通过显示单元进行湿度数值实时可视化显示。综上,本发明提出的一种基于纳米摩擦发电机的主动式可视化湿度检测系统,利用纳米摩擦发电机,既可实现系统自供能,又能实现环境湿度检测,其结构简单、成本低、可批量生产,无需外部供能,在物联网领域具有广阔的应用前景。

    一种单表面位置传感器及其定位方法

    公开(公告)号:CN104635984B

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201510030512.7

    申请日:2015-01-21

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G06F3/044

    Abstract: 本发明涉及种单表面位置传感器及其定位方法,包含衬底层和感应电极;所述感应电极位于所述衬底层上方;传感器还包含摩擦层;摩擦层位于所述衬底层上方;摩擦层位于所述感应电极中间;各独立的所述感应电极通过相同的负载电阻接地;使被测物体与所述摩擦层产生至少次接触和分离,在所述各个负载电阻上产生不同的电压输出;通过分析各个电极电压的比值确定被测物体的位置;本发明的益处为:本发明提出的单表面位置传感器为主动式传感器,相较于传统传感器减少了能量使用;本发明提出的单表面位置传感器可制作为柔性透明薄膜,可广泛应用于便携式电子设备及可穿戴设备;本发明提出的单表面位置传感器工艺简单,成本低,有利于大规模生产。

    一种共面式摩擦发电机
    9.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103780140B

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201410017483.6

    申请日:2014-01-14

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种共面式摩擦发电机,所述发电机包含衬底、正极性摩擦材料、正极性摩擦材料电极、负极性摩擦材料和负极性摩擦材料电极。本发明提出的共面式摩擦发电机在产生电能的过程中,其电极与摩擦材料均处于固定位置,易于封装与集成。本发明提出的共面式摩擦发电机输出电压高,且对外部接触材料无选择性。本发明提出的共面式摩擦发电机结构简单、成本低、有利于大规模生产。

    一种基于横向摩擦的单表面摩擦发电机及其制备方法

    公开(公告)号:CN103337985B

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201310293792.1

    申请日:2013-07-12

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及MEMS集成加工技术领域,特别涉及一种基于横向摩擦的单表面摩擦发电机及其制备方法,通过两组相同结构相对、相互水平摩擦组成,其中,所述结构包含五层,最外层为导电层,与导电层相邻的为薄膜层,薄膜层另一侧设有薄膜纳米结构层,薄膜纳米结构层另一侧设有金属电极,金属电极另一侧设有金属电极纳米结构层;本发明的优势在于:同传统的竖直方向的两层薄膜发电机相比,该单层结构利用了水平方向的摩擦力,而且电极输出在同一平面,有利于后续的加工与集成,本发明提出的纳米发电机及其制备方法工艺简单、成本低、产率高、可批量生产,易于集成加工且所提出新型结构有效的利用了自然界中水平方向的摩擦。

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