CN104578893B - 应用双聚合物复合膜的摩擦发电机、其制备方法及振动传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了应用双聚合物复合膜的摩擦发电机、其制备方法及振动传感器。该应用双聚合物复合膜的摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层，第一高分子聚合物绝缘层，和第二电极层，其中第一高分子聚合物绝缘层所用材料是双聚合物复合膜；所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；所述第一电极层和所述第二电极层为所述摩擦发电机的输出端。该应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，可以明显提高摩擦发电机的摩擦发电性能、振动性能及声学感应性能。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，尤其是涉及一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机、其制备方法及振动传感器。
背景技术
目前，能源问题是影响人类进步和可持续发展的重大课题之一。各种围绕新能源开发、可重复利用再生能源的研究正在世界各地如火如荼地进行着。
采用摩擦技术构建的能量收集和转换装置，在自供电纳米系统中起关键作用。并且，由于其具备环保、成本低、自驱动等特性，受到了广泛关注。随着王中林教授研究组研发的压电摩擦发电机实现机械能转换为电能以来，以压电和摩擦电为基础的不同结构和材料的摩擦发电机相继问世。目前，摩擦发电机已能够驱动小型液晶显示屏、低功率发光二极管以及微型电子器件和模块等，但是摩擦发电机的输出性能仍然是制约其发展和应用的关键因素。
发明内容
目前，摩擦发电机采用的聚二甲基硅氧烷（PDMS）等膜材料虽然具有良好的摩擦发电性能、振动性能及声学感应性能，但当这些膜材料例如聚二甲基硅氧烷膜较薄时，自身的力学性能较差，易破损，从而给大规模生产带来诸多不便。
现有的一些多孔膜例如聚丙烯膜（PP膜）亦具有良好的静电性能，其静电序和聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯相近。并且，有一定力学强度的多孔膜的制备工艺已经非常成熟。本发明人发现将聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜，与聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯复合制备成的膜，其力学性能好，更薄，摩擦发电性能、振动性能及声学感应性能更好。
本发明所要解决的技术问题是：克服现有摩擦发电机采用的聚合物材料层易破损的缺陷，提供了一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，该双聚合物复合膜不易破损，可以明显提高摩擦发电机的摩擦发电性能、振动性能及声学感应性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供的第一技术方案，一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层，其中第一高分子聚合物绝缘层所用材料是双聚合物复合膜；所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；所述第一电极层和所述第二电极层为所述摩擦发电机的输出端。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述第一高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构；所述第二电极层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；第二电极层所用材料是金属或合金；
其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述摩擦发电机进一步包括第二高分子聚合物绝缘层，该第二高分子聚合物绝缘层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层之间。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述第一高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述第二高分子聚合物绝缘层所用材料是双聚合物复合膜；所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述第二高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料是聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述第二高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述摩擦发电机进一步包括居间电极层，所述居间电极层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间；所述第一电极层和所述第二电极层相连后与所述居间电极层构成所述摩擦发电机的输出端。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述居间电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述居间电极层上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于70kg/cm2。
前述的应用双聚合物复合膜的双聚合物复合膜，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
前述的应用双聚合物复合膜的双聚合物复合膜，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
本发明提供的第二技术方案是，一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层，其中，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层中的至少一层，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜；
所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；所述第一电极层和所述第二电极层为所述摩擦发电机的输出端。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构；
当所述第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构；当所述第一高分子聚合物绝缘层，居间薄膜层，和/或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，当第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于70kg/cm2。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
本发明提供的第三技术方案是，一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）双聚合物复合膜的制备
准备聚合物覆盖层用液态溶液，然后将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜层表面；将聚合物多孔膜层涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于模板上；然后将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起烘干，聚合物覆盖层固化后，分离模板，得到双聚合物复合膜；其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；
（2）摩擦发电机的组装
根据步骤（1）得到的双聚合物复合膜制成摩擦发电机，
所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间电极层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；
其中，第一高分子聚合物绝缘层，和/或第二高分子聚合物绝缘层，和/或居间薄膜层由步骤（1）所得双聚合物复合膜构成。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜；所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于70kg/cm2。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，步骤（1）所得双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，所述双聚合物复合膜至少一个表面上设置有凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，将聚偏氟乙烯溶解于二甲基乙酰胺，形成聚合物覆盖层用液态溶液。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，将固化剂加入到聚二甲基硅氧烷中，形成聚合物覆盖层用液态溶液。
前述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，步骤（1）中，将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在70-90℃下烘烤90min-120min，使聚合物覆盖层用固化。
前述的任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机在振动传感器中的应用。
本发明可以制备几微米到几十微米的柔性双聚合物复合膜，该薄膜具有很好的静电性能、振动性能及声学敏感性，且结构稳定，力学强度高，不易破损，易加工，成本低。将该薄膜应用于摩擦发电机，摩擦发电性能、振动性能及声学感应性能更好。
附图说明
图1为聚丙烯多孔膜的微观结构图（扫描电镜图，20000倍放大倍数）。
图2为本发明双聚合物复合膜结构示意图。
图3为本发明摩擦发电机一种具体实施方式的立体结构示意图。
图4为本发明图3摩擦发电机的剖面结构示意图。
图5为本发明摩擦发电机另一种具体实施方式的立体结构示意图。
图6为本发明图5摩擦发电机的剖面结构示意图。
图7为本发明摩擦发电机另一种具体实施方式的立体结构示意图。
图8为本发明图7摩擦发电机的立体结构示意图。
图9为本发明摩擦发电机另一种具体实施方式的立体结构示意图。
图10为本发明图9摩擦发电机的立体结构示意图。
图11为PVDF传感器探测振动性能。
图12为本发明传感器探测振动性能。
图13为PDMS传感器探测振动性能。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明。
本发明提供了一种双聚合物复合膜，包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。
聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。图1所示是聚丙烯多孔膜的微观结构图（扫描电镜图，20000倍放大倍数）。
本发明所用聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2。
本发明所用聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于1000kg/cm2。
本发明所用聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于200kg/cm2。
本发明所用聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于600kg/cm2。
本发明所用聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42%±3%，拉伸强度大于70kg/cm2。
上述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，如果所述双聚合物复合膜的聚合物覆盖层上设置有微纳结构，包括微纳结构在内的厚度为7μm-34μm。另外，聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
优选的，所述双聚合物复合膜的聚合物覆盖层上设置有微纳结构。所述微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。如图2所示，双聚合物复合膜包括聚合物多孔膜层a，聚合物覆盖层b，微纳结构c，其中该聚合物覆盖层b覆盖在聚合物多孔膜层a上，且填充入聚合物多孔膜层a的孔中。
下面详细说明一下上述双聚合物复合膜的制备方法。该方法包括：
（1）准备聚合物覆盖层用液态溶液。
聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。具体的，将聚偏氟乙烯溶于二甲基乙酰胺（DMA）形成液态溶液。聚二甲基硅氧烷本身就是液态的，可以直接应用于第（2）步骤。当聚合物覆盖层采用聚二甲基硅氧烷时，需要采用聚二甲基硅氧烷和固化剂（硫化剂，通常比例为10：1），所用固化剂为市售常规固化剂，例如道康宁184。
（2）将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜层表面。所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
（3）将聚合物多孔膜层涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于模板上，并施加压力。双聚合物复合膜的厚度由聚合物多孔膜层的厚度和施加的压力控制。所用模板可以是平板型的模板，也可以是带有微纳结构的模板，从而能够得到表面平整的或者带有微纳结构的双聚合物复合膜。本发明所用模板为常规材料制成的模板，例如硅模板、有机玻璃模板等。
（4）将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在70-90℃下烘烤90min-120min，使聚合物覆盖层固化；然后分离模板，得到双聚合物复合膜，其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。所得双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm。
上述双聚合物复合膜能够应用在摩擦发电机中。图3和图4所示是本发明一种具体实施方式的摩擦发电机1。该摩擦发电机1包括层叠设置的第一电极层11、第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13，第一电极层11和第二电极层13为摩擦发电机的输出端。其中，第一高分子聚合物绝缘层12所用材料是上述的双聚合物复合膜，其厚度为7μm-34μm。
该实施方式中，第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构14。所述第一高分子聚合物绝缘层12表面上设置的微纳结构14为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。所述第二电极层表面上设置的微纳结构（图未示）为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
该实施方式中，第一电极层11对所用材料没有特殊规定，能够形成导电层的材料都在本发明的保护范围之内，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金；
该实施方式中，第二电极层13所用材料是金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。第二电极层13的厚度优选100μm-500μm，更优选200μm。
当本发明该实施方式的摩擦发电机的各层向下弯曲时，摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层12与第二电极层13表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层11与第二电极层13之间出现电势差。由于第一电极层11与第二电极层13之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当本发明的摩擦发电机的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层11与第二电极层13之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层11与第二电极层13之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。本发明该实施方式中，采用双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层12，提高了力学强度，具有很好的静电性能、振动性能及声学感应性能。
图5和图6所示是本发明另一种具体实施方式的摩擦发电机2。该摩擦发电机2包括层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24，第一电极层21和第二电极层24为摩擦发电机的输出端。其中，第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜，其厚度为7μm-34μm。
在该实施方式中，第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构。
当第一高分子聚合物绝缘层22和/或第二高分子聚合物绝缘层23采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构25（图中未示出第二高分子聚合物绝缘层23上的微纳结构）为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
在该实施方式中，第一电极层21和第二电极层24对所用材料没有特殊规定，能够形成导电层的材料都在本发明的保护范围之内，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜。当第一高分子聚合物绝缘层22或第二高分子聚合物绝缘层23不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。此时，第一高分子聚合物绝缘层22或第二高分子聚合物绝缘层23厚度是100μm-500μm。另外，这种情况下，当第一高分子聚合物绝缘层22和/或第二高分子聚合物绝缘层23表面上设有微纳结构时，其表面上设置的微纳结构25（图中未示出第二高分子聚合物绝缘层23上的微纳结构）为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
当本发明该实施方式的摩擦发电机的各层向下弯曲时，摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层22与第二高分子聚合物绝缘层23表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层21和第二电极层24之间出现电势差。由于第一电极层21和第二电极层24之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当本发明的摩擦发电机的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层21和第二电极层24之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层21和第二电极层24之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。本发明该实施方式中，采用双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层22和/或第二高分子聚合物绝缘层23，提高了力学强度，具有很好的静电性能、振动性能及声学感应性能。
图7和图8所示是本发明又一种具体实施方式的摩擦发电机3。该摩擦发电机3包括第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层33、第二高分子聚合物绝缘层34和第二电极层35，第一电极层31和第二电极层35为摩擦发电机的输出端。其中，第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层33中的至少一层，和/或第二高分子聚合物绝缘层34和居间薄膜层33中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜，其厚度为7μm-34μm。
在该实施方式中，第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层33相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构（图未示），和/或第二高分子聚合物绝缘层34和居间薄膜层33相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构（图未示）。
当第一高分子聚合物绝缘层32，居间薄膜层33，和/或第二高分子聚合物绝缘层34采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构（图未示）为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
在该实施方式中，第一电极层31和第二电极层35对所用材料没有特殊规定，能够形成导电层的材料都在本发明的保护范围之内，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层33中的至少一层，和/或第二高分子聚合物绝缘层34和居间薄膜层33中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜。当第一高分子聚合物绝缘层32，或居间薄膜层33，或第二高分子聚合物绝缘层34不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。此时，第一高分子聚合物绝缘层32，或居间薄膜层33，或第二高分子聚合物绝缘层34厚度是100μm-500μm。另外，这种情况下，当第一高分子聚合物绝缘层32，居间薄膜层33，和/或第二高分子聚合物绝缘层34表面上设有微纳结构时，其表面上设置的微纳结构（图未示）为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
当本发明该实施方式的摩擦发电机的各层向下弯曲时，摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层32与居间薄膜层33表面，和/或第二高分子聚合物绝缘层34与居间薄膜层33表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极层31和第二电极层35之间出现电势差。由于第一电极层31和第二电极层35之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当本发明的摩擦发电机的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层31和第二电极层35之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层31和第二电极层35之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。本发明该实施方式中，采用双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层32，和/或居间薄膜层33，和/或第二高分子聚合物绝缘层34，提高了力学强度，具有很好的静电性能、振动性能及声学感应性能。
图9和图10所示是本发明又一种具体实施方式的摩擦发电机4。该摩擦发电机4包括第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层43、第二高分子聚合物绝缘层44和第二电极层45，第一电极层41和第二电极层45相连后与居间电极层43构成所述摩擦发电机的输出端。其中，第一高分子聚合物绝缘层42和第二高分子聚合物绝缘层44中的至少一层所用材料是上述的双聚合物复合膜，其厚度为7μm-34μm。
第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层43相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层44和居间电极层43相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构（图未示）。居间电极层43上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
当第一高分子聚合物绝缘层42，和/或第二高分子聚合物绝缘层44采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构（图未示）为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
在该实施方式中，第一电极层41和第二电极层45对所用材料没有特殊规定，能够形成导电层的材料都在本发明的保护范围之内，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
所述居间电极层43为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
第一高分子聚合物绝缘层42和第二高分子聚合物绝缘层44中的至少一层所用材料是上述双聚合物复合膜。当第一高分子聚合物绝缘层42或第二高分子聚合物绝缘层44不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。此时，第一高分子聚合物绝缘层42或第二高分子聚合物绝缘层44厚度是100μm-500μm。另外，这种情况下，当第一高分子聚合物绝缘层42和第二高分子聚合物绝缘层44表面上设有微纳结构时，其表面上设置的微纳结构（图未示）为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
当本发明该实施方式的摩擦发电机的各层向下弯曲时，摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层44分别与居间电极层43表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层41和居间电极层43之间，以及居间电极层43和第二电极层45之间出现电势差。由于第一电极层41和居间电极层43之间，以及居间电极层43和第二电极层45之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当本发明的摩擦发电机的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层41和居间电极层43之间，以及居间电极层43和第二电极层45之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层41和居间电极层43之间，以及居间电极层43和第二电极层45之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。本发明该实施方式中，采用双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层42和/或第二高分子聚合物绝缘层44，提高了力学强度，具有很好的静电性能和振动及声学敏感性。
下面通过具体的实施例来阐述本发明的方法的实施，本领域技术人员应当理解的是，这不应被理解为对本发明权利要求范围的限制。
实施例
实施例1
摩擦发电机尺寸为3cm×1.2cm，总厚度大约是300μm。该摩擦发电机1包括层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，和第二电极层13。第一高分子聚合物绝缘层12所用材料是双聚合物复合膜。下面详细说明该摩擦发电机的制备方法。
1.双聚合物复合膜的制备
将固化剂（道康宁184）加入到聚二甲基硅氧烷（道康宁）中（质量比例为1：10），得到聚合物覆盖层用液态溶液。将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜层（聚丙烯多孔膜，新乡中科GRE-16P）表面。聚合物多孔膜层的厚度为15μm。将聚合物多孔膜层涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于平板模板上，并施加压力。然后，将聚合物多孔膜、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在80℃下烘烤100min，使聚合物覆盖层固化。分离模板，得到双聚合物复合膜，其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。所得双聚合物复合膜的厚度为20μm。
2.摩擦发电机的制备
采用上述双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层12，其聚合物多孔膜层的表面上镀厚度100nm的铝薄膜，该铝薄膜即为第一电极层11。
采用厚度100μm的铜箔作为第二电极层13。按照聚合物覆盖层的表面朝向第二电极层13，将第二电极层13叠放到第一高分子聚合物绝缘层12上，得到摩擦发电机1#。该摩擦发电机的边缘用普通胶布密封。
该摩擦发电机在I-V（电流-电压）的测量中表现出典型的开路特征。采用周期振荡（0.33Hz和0.13%的形变）的步进电机使摩擦发电机发生周期的弯曲和释放，摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为20V和4μA。
实施例2
摩擦发电机尺寸为3cm×1.2cm，总厚度大约是300μm。该摩擦发电机1包括层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，和第二电极层13。第一高分子聚合物绝缘层12所用材料是双聚合物复合膜。下面详细说明该摩擦发电机的制备方法。
1.双聚合物复合膜的制备
将固化剂（道康宁184）加入到聚二甲基硅氧烷（道康宁）中（质量比例为1：10），得到聚合物覆盖层用液态溶液。将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜层（聚丙烯多孔膜，新乡中科GRE-16P）表面。聚合物多孔膜层的厚度为15μm。将聚合物多孔膜涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于带有微纳结构的模板上，并施加压力。然后，将聚合物多孔膜、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在80℃下烘烤100min，使聚合物覆盖层固化。分离模板，得到双聚合物复合膜，其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。所得双聚合物复合膜的厚度为20μm，聚合物覆盖层表面上设置有凸起高度为500nm的微纳结构。
2.摩擦发电机的制备
采用上述双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层12，其聚合物多孔膜层的表面上镀厚度100nm的铝薄膜，该铝薄膜即为第一电极层11。
采用厚度100μm的铜箔作为第二电极层13。按照聚合物覆盖层的表面朝向第二电极层13，将第二电极层13叠放到第一高分子聚合物绝缘层12上，得到摩擦发电机1#。该摩擦发电机的边缘用普通胶布密封。
该摩擦发电机在I-V（电流-电压）的测量中表现出典型的开路特征。采用周期振荡（0.33Hz和0.13%的形变）的步进电机使摩擦发电机发生周期的弯曲和释放，摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为25V和6μA。
实施例3-6
实施例3-6与实施例2的制备方法基本相同，不同之处如表1所示。
表1
使用周期振荡（0.33Hz和0.13%的形变）的步进电机使摩擦发电机3#-6#发生周期的弯曲和释放，3#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为22V和5μA。4#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为23V和5μA。5#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为23V和5μA。6#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为22V和5μA。
实施例7
摩擦发电机尺寸为3cm×1.2cm，总厚度大约是300μm。该摩擦发电机1包括层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，和第二电极层13。第一高分子聚合物绝缘层12所用材料是双聚合物复合膜。下面详细说明该摩擦发电机的制备方法。
1.双聚合物复合膜的制备
将聚偏氟乙烯溶解于二甲基乙酰胺，形成聚合物覆盖层用液态溶液。将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜（聚丙烯多孔膜，新乡中科GRE-16P）表面。聚合物多孔膜层的厚度为15μm。将聚合物多孔膜涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于带有微纳结构的模板上，并施加压力。然后，将聚合物多孔膜、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在80℃下烘烤100min，使聚合物覆盖层固化。分离模板，得到双聚合物复合膜，其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。所得双聚合物复合膜的厚度为20μm，聚合物覆盖层表面上设置有凸起高度为500nm的微纳结构。
2.摩擦发电机的制备
采用上述双聚合物复合膜作为第一高分子聚合物绝缘层12，其聚合物多孔膜层的表面上镀厚度100nm的铝薄膜，该铝薄膜即为第一电极层11。
采用厚度100μm的铜箔作为第二电极层13。按照聚合物覆盖层的表面朝向第二电极层13，将第二电极层13叠放到第一高分子聚合物绝缘层12上，得到摩擦发电机1#。该摩擦发电机的边缘用普通胶布密封。
该摩擦发电机在I-V（电流-电压）的测量中表现出典型的开路特征。采用周期振荡（0.33Hz和0.13%的形变）的步进电机使摩擦发电机发生周期的弯曲和释放，摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为18V和4μA。
实施例8和9
实施例8-9与实施例2的制备方法基本相同，不同之处如表2所示。
表1
采用周期振荡（0.33Hz和0.13%的形变）的步进电机使摩擦发电机8#-9#发生周期的弯曲和释放，8#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为17V和4μA。9#摩擦发电机的开路电压和闭路电流分别为17V和4μA。
本发明的双聚合物复合膜，厚度可以控制在7μm-34μm，避免了原有摩擦发电机用膜材料易破损且厚度难以降低的缺陷。另外，将该双聚合物复合膜应用于摩擦发电机，开路电压为17-25Ｖ，闭路电流为4-6μA，提高了摩擦发电性能。
本发明摩擦发电机的重要用途之一为用作振动传感器。图11为常规聚偏氟乙烯（PVＤF）传感器探测声波性能。图12为本发明实施例1的摩擦发电机用作传感器探测振动性能。图13为聚二甲基硅氧烷摩擦发电机用作传感器探测振动性能，该摩擦发电机结构与实施例1的摩擦发电机基本相同，不同之处在于，第一高分子聚合物绝缘层12所用材料是聚二甲基硅氧烷而非双聚合物复合膜。
将上述传感器分别用胶带固定在培养皿边缘，以1Ｎ，0.9Hz的力敲击培养皿中部，用示波器收集传感器信号，由图11，图12和图13可以看出，本发明的摩擦发电机用作传感器，其具有良好的振动敏感性。
Claims (112)
1.一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层，其中第一高分子聚合物绝缘层所用材料是双聚合物复合膜；
所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；
所述第一电极层和所述第二电极层为所述摩擦发电机的输出端。
2.根据权利要求1所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述第一高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构；所述第二电极层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
3.根据权利要求1或2所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金；第二电极层所用材料是金属或合金；
其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
4.根据权利要求1或2所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层所用材料是银纳米线膜。
5.根据权利要求1所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括第二高分子聚合物绝缘层，该第二高分子聚合物绝缘层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层之间。
6.根据权利要求5所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述第一高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
7.根据权利要求5或6所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述第二高分子聚合物绝缘层所用材料是双聚合物复合膜；
所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中。
8.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述第二高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
9.根据权利要求5或6所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料是聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
10.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述第二高分子聚合物绝缘层表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
11.根据权利要求5、6、8、10中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括居间电极层，所述居间电极层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间；所述第一电极层和所述第二电极层相连后与所述居间电极层构成所述摩擦发电机的输出端。
12.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括居间电极层，所述居间电极层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间；所述第一电极层和所述第二电极层相连后与所述居间电极层构成所述摩擦发电机的输出端。
13.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括居间电极层，所述居间电极层设置在第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间；所述第一电极层和所述第二电极层相连后与所述居间电极层构成所述摩擦发电机的输出端。
14.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述居间电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
15.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述居间电极层所用材料是银纳米线膜。
16.根据权利要求12或13所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述居间电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
17.根据权利要求12或13所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述居间电极层所用材料是银纳米线膜。
18.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述居间电极层上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
19.根据权利要求12-15中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述居间电极层上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
20.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述居间电极层上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
21.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，所述居间电极层上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
22.根据权利要求5、6、8、10、12-15、18、20、21中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
23.根据权利要求5、6、8、10、12-15、18、20、21中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
24.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
25.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
26.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
27.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
28.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
29.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
30.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
31.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
32.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
33.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
34.根据权利要求19所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
35.根据权利要求19所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
36.根据权利要求1、2、5、6、8、10、12-15、18、20、21、24-35中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
37.根据权利要求3所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
38.根据权利要求4所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
39.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
40.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
41.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
42.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
43.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
44.根据权利要求19所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
45.根据权利要求22所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
46.根据权利要求23所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
47.根据权利要求36所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于70kg/cm2。
48.根据权利要求37-46中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于70kg/cm2。
49.根据权利要求1、2、5、6、8、10、12-15、18、20、21、24-35、37-47中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
50.根据权利要求3所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
51.根据权利要求4所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
52.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
53.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
54.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
55.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
56.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
57.根据权利要求19所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
58.根据权利要求22所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
59.根据权利要求23所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
60.根据权利要求36所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
61.根据权利要求48所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
62.根据权利要求1、2、5、6、8、10、12-15、18、20、21、24-35、37-47、50-61中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
63.根据权利要求3所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
64.根据权利要求4所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
65.根据权利要求7所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
66.根据权利要求9所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
67.根据权利要求11所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
68.根据权利要求16所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
69.根据权利要求17所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
70.根据权利要求19所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
71.根据权利要求22所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
72.根据权利要求23所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
73.根据权利要求36所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
74.根据权利要求48所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
75.根据权利要求49所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
76.一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层，其中，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层中的至少一层，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层中的至少一层所用材料是双聚合物复合膜；
所述双聚合物复合膜包括：聚合物多孔膜层以及聚合物覆盖层，其中该聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；
所述第一电极层和所述第二电极层为所述摩擦发电机的输出端。
77.根据权利要求76所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构，和/或第二高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层相对设置的两个面中的至少一个面上设置微纳结构；
当所述第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-20μm的微纳结构；当所述第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其表面上设置的微纳结构为凸起高度200nm-100μm的微纳结构。
78.根据权利要求76或77所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、金属或合金，其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。
79.根据权利要求76或77所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，第一电极层和第二电极层所用材料是银纳米线膜。
80.根据权利要求76或77所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，当第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
81.根据权利要求78所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，当第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
82.根据权利要求79所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，当第一高分子聚合物绝缘层，或居间薄膜层，或第二高分子聚合物绝缘层不采用双聚合物复合膜时，其所用材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种。
83.根据权利要求76、77、81、82中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
84.根据权利要求78所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
85.根据权利要求79所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
86.根据权利要求80所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚酰亚胺多孔膜，聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜。
87.根据权利要求83所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于70kg/cm2。
88.根据权利要求84-86中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于70kg/cm2。
89.根据权利要求76、77、81、82、84-87中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
90.根据权利要求78所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
91.根据权利要求79所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
92.根据权利要求80所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
93.根据权利要求83所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
94.根据权利要求88所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
95.根据权利要求76、77、81、82、84-87、90-94中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
96.根据权利要求78所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
97.根据权利要求79所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
98.根据权利要求80所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
99.根据权利要求83所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
100.根据权利要求88所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
101.根据权利要求89所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机，其特征在于，所述双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
102.一种应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)双聚合物复合膜的制备
准备聚合物覆盖层用液态溶液，然后将聚合物覆盖层用液态溶液均匀涂覆于聚合物多孔膜层表面；将聚合物多孔膜层涂有聚合物覆盖层用液态溶液的一侧置于模板上；然后将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起烘干，聚合物覆盖层固化后，分离模板，得到双聚合物复合膜；其中聚合物覆盖层覆盖在聚合物多孔膜层上，且填充入聚合物多孔膜层的孔中；
(2)摩擦发电机的组装
根据步骤(1)得到的双聚合物复合膜制成摩擦发电机，
所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间电极层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；或者所述摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层；
其中，第一高分子聚合物绝缘层，和/或第二高分子聚合物绝缘层，和/或居间薄膜层由步骤(1)所得双聚合物复合膜构成。
103.根据权利要求102所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，所述聚合物多孔膜层所用材料是聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氯乙烯多孔膜或聚四氟乙烯多孔膜；所述聚合物覆盖层所用材料是聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯。
104.根据权利要求103所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜是重均分子量300-700kg/mol的等规聚丙烯，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚酰亚胺多孔膜的重均分子量100-600kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于1000kg/cm2；所述聚乙烯多孔膜的重均分子量100-500kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于200kg/cm2；所述聚氯乙烯多孔膜的重均分子量50-120kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于600kg/cm2；所述聚四氟乙烯多孔膜的重均分子量200-800kg/mol，孔隙率为42％±3％，拉伸强度大于70kg/cm2。
105.根据权利要求102-104任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，步骤(1)所得双聚合物复合膜的厚度为7μm-34μm，所述聚合物多孔膜层的厚度为5μm-30μm。
106.根据权利要求102-104任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，所述双聚合物复合膜至少一个表面上设置有凸起高度200nm-20μm的微纳结构。
107.根据权利要求102所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，将聚偏氟乙烯溶解于二甲基乙酰胺，形成聚合物覆盖层用液态溶液。
108.根据权利要求102所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，将固化剂加入到聚二甲基硅氧烷中，形成聚合物覆盖层用液态溶液。
109.根据权利要求102-104、107、108中任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在70-90℃下烘烤90min-120min，使聚合物覆盖层固化。
110.根据权利要求105所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在70-90℃下烘烤90min-120min，使聚合物覆盖层固化。
111.根据权利要求106所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将聚合物多孔膜层、聚合物覆盖层用液态溶液以及模板一起在70-90℃下烘烤90min-120min，使聚合物覆盖层固化。
112.权利要求1-101任一项所述的应用双聚合物复合膜的摩擦发电机在振动传感器中的应用。
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