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1. WO2015154693 - TRIBOELECTRIC NANOGENERATOR HARVESTING LIQUID MECHANICAL ENERGY AND ELECTRICITY GENERATION METHOD

Publication Number WO/2015/154693
Publication Date 15.10.2015
International Application No. PCT/CN2015/076161
International Filing Date 09.04.2015
IPC
H02N 1/04 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
1Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
04Friction generators
CPC
B82Y 30/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
30Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
H02N 1/04
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
1Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
04Friction generators
Applicants
  • 北京纳米能源与系统研究所 BEIJING INSTITUTE OF NANOENERGY AND NANOSYSTEMS [CN]/[CN]
Inventors
  • 王中林 WANG, Zhonglin
  • 朱光 ZHU, Guang
  • 苏元捷 SU, Yuanjie
Agents
  • 中科专利商标代理有限责任公司 CHINA SCIENCE PATENT & TRADEMARK AGENT LTD.
Priority Data
201410140195.X09.04.2014CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) TRIBOELECTRIC NANOGENERATOR HARVESTING LIQUID MECHANICAL ENERGY AND ELECTRICITY GENERATION METHOD
(FR) NANOGENERATEUR TRIBOELECTRIQUE COLLECTANT L'ENERGIE MECANIQUE D'UN LIQUIDE ET PROCEDE DE PRODUCTION D'ELECTRICITE
(ZH) 采集液体机械能的摩擦电纳米发电机以及发电方法
Abstract
(EN) Provided are a triboelectric nanogenerator harvesting liquid mechanical energy and an electricity generation method. The triboelectric nanogenerator comprises an electricity generation component on an insulation substrate (10) and a friction layer (30) covering the electricity generation component. The electricity generation component is constituted of two electrode layers (21, 22) separately arranged along a liquid fluctuating direction and electrically connected to each other. When the liquid fluctuates or flows, a friction occurs between it and the friction layer, such that the friction layer surface in contact with the liquid carries charges. As the liquid fluctuates or flows, the charges on the friction layer surfaces corresponding to the two electrode layers are successively shielded by ions in the liquid such that an induced charge flow is produced between the two electrode layers. The two electrode layers do not need to move as the liquid fluctuates so as to ensure the service life of the electricity generator. The electricity generator has a light weight, a small volume, a simple structure, and a low manufacturing cost, and is easily produced on a large scale and mounted.
(FR) L'invention concerne un nanogénérateur triboélectrique collectant l'énergie mécanique d'un liquide et un procédé de production d'électricité. Le nanogénérateur triboélectrique comprend un composant générateur d'électricité sur un substrat d'isolation (10), et une couche de frottement (30) recouvrant le composant générateur d'électricité. Le composant générateur d'électricité est constitué de deux couches d'électrode (21, 22), aménagées séparément suivant une direction d'oscillation du liquide et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre. Quand le liquide oscille ou s'écoule, un frottement se produit entre celui-ci et la couche de frottement, de sorte que la surface de la couche de frottement qui est en contact avec le liquide transporte des charges. A mesure que le liquide oscille ou s'écoule, les charges sur les surfaces de la couche de frottement qui correspondent aux deux couches d'électrode sont blindées successivement par des ions présents dans le liquide, de manière à produire un flux de charge induit entre les deux couches d'électrode. Il n'est pas nécessaire que les deux couches d'électrode se déplacent au gré des oscillations du liquide, ce qui permet de préserver la durée de vie du générateur d'électricité. Ce générateur d'électricité présente un poids léger, un petit volume, une structure simple et un faible coût de fabrication, et est facile à monter et à produire à grande échelle.
(ZH) 一种采集液体机械能的摩擦电纳米发电机以及发电方法。该摩擦电纳米发电机包括制备在绝缘衬底(10)上的发电部件和覆盖发电部件的摩擦层(30)。发电部件由两个电极层(21,22)沿着液体波动方向分隔设置并且互相电连接构成。液体波动或流动时与摩擦层发生摩擦,使与液体接触的摩擦层表面带有电荷;随着液体的波动或流动,两个电极层对应的摩擦层表面的电荷被液体中的离子先后屏蔽,使两个电极层之间产生感应电荷流动。两个电极层不需要随着液体波动而运动,从而保证了发电机的使用寿命。该发电机重量轻、体积小、结构简单、造价低廉、易规模化生产和安装。
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