CN109962643A - 一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法及能量采集器 - Google Patents

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CN109962643A CN201910104759.7A CN201910104759A CN109962643A CN 109962643 A CN109962643 A CN 109962643A CN 201910104759 A CN201910104759 A CN 201910104759A CN 109962643 A CN109962643 A CN 109962643A
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陈钢进
张庆贺
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/06—Influence generators
    • H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines

Abstract

本发明涉及一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法及能量采集器，所述采集器包括两个以上电极，相邻的上下电极之间设有驻极体膜，所述方法是在驻极体膜与上下电极之间分别设置弹性膜，弹性膜与驻极体膜或上下电极之间均为紧贴设置，弹性膜的相对介电常数为2.0～3.6，弹性模量小于10MPa，弹性膜的厚度为100～300μm。本发明以弹性体材料作为等效电容中的介质，一方面取代空气作为电容介质，减低器件内阻；另一方面作为弹性层取代弹簧取代一般采集器中的悬臂梁或弹簧，可减少器件体积，使器件结构更加紧凑，提高器件的可靠性。

Description

一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法及能量采集器
技术领域
本发明属于新型环保能量采集技术领域，特别涉及一种以弹性体材料作为等效电容中的介质的降低驻极体基能量采集器内阻的方法及能量采集器。
背景技术
能量采集是指采集环境的能源，如热、辐射或动能并转换成为电能。随着微机电系统技术和超低能耗的集成电路设计的进展，电路和器件的尺寸以及驱动它们所需能量都正在显著减少。这些所需能量量级已进入能量采集器所能提供能量的范围。因此能量采集器正在成为取代电池为这些电路和器件(如无线传感器和人体植入式装置)供能的替代方案。
从振动能转换到电能是能量采集方式的一种。其中由振动能转换为电能的方法有三种，分别是静电式、电磁式和压电式。静电能量采集器包含有至少一个可变电容构件。此可变电容的两个带电极板形成一个电场。静电能量采集器即从环境的振动对此电场做功而萃取能量。与同属于振动能转换的电磁和压电能量采集器相比，静电能量采集器的显著优点在于其可以很容易用MEMS微制造技术，制成适用于微系统的具亚微米级精度的微型产品(如驻极体基微振动能量采集器或微电感传感器件)。这类微器件可用3D打印及类似于集成电路的制备技术而得以大规模低生产成本，并更可与微电子集成电路、器件和微系统直接整合在一起而实现完全自供能的能独立运行的不含电池的微系统。
中国专利CN 105634323A公开了一种基于驻极体薄膜的能量采集器，该能量采集器包括电能产生装置和用于提供恒定输出电流的整流装置；所述电能产生装置包括上电极、下电极和双极性驻极体薄膜，驻极体薄膜设置在上电极和下电极之间，所述整流装置分别与上电极和下电极电连接；所述的驻极体薄膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。其等效电容中的介质为空气，并采用弹簧作为振动装置。双气隙微振动能量采集器的传统结构及能量采集原理示意图即其模拟电路图(a)、器件结构图(b)及器件被压缩(c)或反弹(d)时的电流方向图如图1所示，如图1所示的驻极体基微振动能量采集器或微电感传感器件是基于驻极体与电极之间形成的电容结构原理而提出来的。驻极体所具有的静电场在电容结构中产生原始电势差，在振动激励下使电势差发生变化，实现电荷的流动，将振动能转变成电能。由于空气的介电常数小，器件的内阻很大，一般为几十兆欧至上百兆欧量级，使得输出电流变得很小。由此带来的问题是输出功率偏低，不能发挥为传感器件直接供电的作用。
发明内容
本发明针对上述能量采集器存在的不足，提出一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法及能量采集器，可以减低器件内阻，极大地提高了器件的应用性能。
为了达到目的，本发明提供的技术方案为：
一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法，所述能量采集器包括两个以上电极，相邻的上下电极之间设有驻极体膜，所述方法是在驻极体膜与上下电极之间分别设置弹性膜，弹性膜与驻极体膜或上下电极之间均为紧贴设置，弹性膜的相对介电常数为2.0～3.6，弹性模量小于10MPa，弹性膜的厚度为100～300μm。
作为优选，所述弹性膜的材质为下述任一种：聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体。
作为优选，所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
一种能量采集器，包括两个以上电极，相邻的上下电极之间设有驻极体膜，所述驻极体膜与上下电极之间分别设有弹性膜，弹性膜与驻极体膜或上下电极之间均为紧贴设置。
作为优选，所述弹性膜的相对介电常数为2.0～3.6，弹性模量小于10MPa，弹性膜的厚度为100～300μm。
作为优选，所述弹性膜的材质为下述任一种：聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体。
基于弹性膜的双极性驻极体膜制备的双气隙微振动能量采集器，作为优选，所述采集器包括上电极、下电极和驻极体膜，所述上电极与下电极之间设有驻极体膜，所述驻极体膜与上电极之间设有上弹性膜，驻极体膜与下电极之间设有下弹性膜。
双气隙微振动能量采集器中存在两个串联的可变电容。当采集器被压缩时，由于驻极体膜中的电场不变，电极上的感应电荷增加，外电路上有电流流出。当采集器中的弹性膜(如PDMS弹性体)发生反弹时，电极上的感应电荷减少，外电路上同样有电流流出，只是电流方向与压缩时相反。通过整流芯片，在采集器被压缩或反弹两种情况下，都可实现直流电的输出。因此，振动能可连续地被转变成电流。
基于弹性膜双极性驻极体膜制备的四气隙微振动能量采集器，作为优选，所述采集器包括上下顺次设置的第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极与第二电极之间设有第一驻极体膜，第一驻极体膜与第一电极之间设有第一弹性膜，第一驻极体膜与第二电极之间设有第二弹性膜；所述第二电极与第三电极之间设有第二驻极体膜，第二驻极体膜与第二电极之间设有第三弹性膜，第二驻极体膜与第三电极之间设有第四弹性膜。
作为优选，所述能量采集器通过下述步骤制备得到：
(1)在框架内部底座上固定下电极；
(2)在下电极上放置下弹性膜；
(3)将驻极体膜放置在下弹性膜上；
(4)在驻极体膜上再放置上弹性膜；
(5)在上弹性膜上放置上电极。
重复步骤(2)～(5)可得到多气隙的微振动能量采集器，除了可以制备得到双气隙微振动能量采集器，还可以制备得到四气隙等的微振动能量采集器，以满足不同的实际需要。
作为优选，所述框架为利用3D打印技术制成的器件框架，框架材料采用聚乳酸树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明以弹性体材料作为等效电容中的介质，一方面取代空气作为电容介质，减低器件内阻；另一方面作为弹性层取代弹簧取代一般采集器中的悬臂梁或弹簧，可减少器件体积，使器件结构更加紧凑，提高器件的可靠性。
附图说明
图1是双气隙微振动能量采集器的传统结构及能量采集原理示意图；
图2是本发明双气隙微振动能量采集器的结构示意图；
图3是本发明双气隙微振动能量采集器的模拟电路图；
图4是本发明双气隙微振动能量采集器被压缩时的电流方向走势示意图；
图5是本发明双气隙微振动能量采集器反弹时的电流方向走势示意图；
图6是本发明四气隙微振动能量采集器的结构示意图；
图7是本发明四气隙微振动能量采集器的模拟电路图；
图8是本发明四气隙微振动能量采集器被压缩时的电流方向走势示意；
图9是本发明四气隙微振动能量采集器反弹时的电流方向走势示意图；
图10是介质层为PDMS弹性膜和空气时能量采集器输出电流随振动频率的变化图；
图11是介质层为PDMS弹性膜和空气时能量采集器输出电压随振动频率的变化图；
图12是介质层为PDMS弹性膜和空气时能量采集器输出功率随振动频率的变化图；
图13是介质层为PDMS弹性膜和空气时能量采集器的内阻随振动频率的变化图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
实施例1
当以聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)为弹性体材料时，基于此双极性驻极体膜制备的双气隙微振动能量采集器的结构及能量采集原理如图2～5所示，一种能量采集器，所述采集器包括上电极1、下电极2和驻极体膜3，所述上电极1与下电极2之间设有驻极体膜3，所述驻极体膜3与上电极1之间设有上PDMS弹性膜4，驻极体膜3与下电极2之间设有下PDMS弹性膜5。所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，上电极与二极管D1、D4的连接点连接，下电极与二极管D2、D3的连接点连接。
所述采集器设置在一框架内，所述框架为利用3D打印技术制成的器件框架，框架材料采用聚乳酸树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm。
上述双气隙微振动能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)利用3D打印技术制成器件框架，框架材料采用聚乳酸PLA树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm；框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为下电极(采集电极)2；
(2)在下电极2上放置厚度为200μm的下弹性膜5；
(3)将驻极体膜3放置在下弹性膜5上；
(4)在驻极体膜3上再放置厚度为200μm的上弹性膜4；
(5)在上弹性膜4上放置上电极1。
由图2～5可知，双气隙微振动能量采集器中存在两个串联的可变电容C1、C2，当采集器被压缩时，由于驻极体膜3中的电场不变，上、下电极上的感应电荷增加，外电路上有电流流出。当采集器中的上、下PDMS弹性膜发生反弹时，上、下电极上的感应电荷减少，外电路上同样有电流流出，只是电流方向与压缩时相反。通过整流装置，在采集器被压缩或反弹两种情况下，都可实现直流电的输出。因此，振动能可连续地被转变成电流。
本实施例的工作原理：
基于驻极体材料的能量采集器在外界振动激励下产生的是交流电，在与外接负载相连时该电容器也接入交流电路中，由于器件的基本结构为可变电容式能量采集器，那么必然会对电路中电荷的流动产生阻碍作用，即具有内阻。驻极体能量采集器在受到外界振动时，实际上极板上的自由电荷并没有通过两极板中间的绝缘介质层，而是由于两电容极板间的距离在变化，当两极板间的距离减小时，由于驻极体材料上的电场对极板静电感应作用增强，那么电荷就会向电容器的极板上汇聚，形成正向电流；当极板与驻极体材料之间的距离增大时，极板上的电荷收到驻极体材料的静电感应减小，那么电荷就会离开极板，形成反向电流。在外界振动力的作用下能量采集器交替进行充电和放电，那么电路中就有了电流。内阻产生的原因是在给能量采集器中极板与驻极体材料之间距离缩小，产生正向电荷的同时，那么积累在两极板上的原有电荷又会排斥将要到达两极板的新的电荷，因此也就产生阻碍作用。将静电式的能量采集器内阻类比于电容器容抗可得以下公式：
其中Xc电容容抗值、f在电容器中为收到的交流电的频率，在驻极体能量采集器中我们将其等价为器件受到的振动频率，这是因为振动频率的大小与能量采集器产生的交流电的频率是正相关的；C为能量采集器的电容值。
实验效果
当使用PDMS作为弹性膜时器件的电容值是空气介质层的两倍左右，所以在相同的外界振动条件下时，PDMS器件产生的容抗应是以空气为中间介质器件的一半左右，能量采集器内阻的降低与负载之间存在相关影响。
在外加振动强度F＝0.5N的振动力作用下，当负载电阻为55MΩ时，测定了驻极体面积为4cm×4cm、驻极体表面电位为1500V时、介质层厚度为0.3mm时双气隙能量采集器的输出行为(输出电流、输出电压、输出功率)，结果如图10～12所示。从输出电流、输出电压、输出功率随振动频率的变化可以看出，PDMS为弹性层时的能量采集器的开路(输出)电压、短路(输出)电流和输出功率均比以空气为介质时的能量采集器的大。开路(输出)电压、短路(输出)电流分别大约1.7和1.6倍，输出功率大了近3倍。该结果可由PDMS和空气为介质层时，电容的变化量不同得到解释。由式(1)可知，PDMS的相对介电常数比空气大2.7倍，在同样的振动强度下，将产生更大的电容变化值，从而可获得更大的能量采集效率。从实验结果可以看出，当使用PDMS材料作为弹性膜后，器件的内阻相对于空气介质降低了一半左右，那么相应的当器件达到最大输出功率时，对负载电阻的阻值也可减少一半，极大地提高了器件的应用性能。
实施例2
当以聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)为弹性体材料时，基于此双极性驻极体膜制备的四气隙微振动能量采集器的结构及能量采集原理如图6～9所示，所述采集器包括上下顺次设置的第一电极6、第二电极7和第三电极8，所述第一电极6与第二电极7之间设有第一驻极体膜9，第一驻极体膜9与第一电极6之间设有第一弹性膜10，第一驻极体膜9与第二电极7之间设有第二弹性膜11；所述第二电极7与第三电极8之间设有第二驻极体膜12，第二驻极体膜12与第二电极7之间设有第三弹性膜13，第二驻极体膜12与第三电极8之间设有第四弹性膜14。所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，第二电极7与二极管D1、D4的连接点连接，第一电极6、第三电极8与二极管D2、D3的连接点连接。
上述四气隙微振动能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为第三电极(采集电极)8；
(2)在第三电极8上放置厚度为150μm的第四弹性膜14；
(3)将第二驻极体膜12放置在第四弹性膜14上；
(4)在第二驻极体膜12上再放置厚度为150μm的第三弹性膜13；
(5)在第三弹性膜13上放置上第二电极7；
(6)在第二电极7上放置厚度为150μm的第二弹性膜11；
(7)在第二弹性膜11上放置第一驻极体膜9；
(8)在第一驻极体膜9上放置厚度为150μm的第一弹性膜10；
(9)在第一弹性膜10上放置第一电极6。
由图6～9可知，四气隙微振动能量采集器中存在四个可变电容C1、C2、C3、C4，当采集器被压缩时，由于驻极体膜中的电场不变，上、下电极上的感应电荷增加，外电路上有电流流出。当采集器中的PDMS弹性膜发生反弹时，电极上的感应电荷减少，外电路上同样有电流流出，只是电流方向与压缩时相反。通过整流装置，在采集器被压缩或反弹两种情况下，都可实现直流电的输出。因此，振动能可连续地被转变成电流。
当使用PDMS作为弹性膜时器件的电容值是空气介质层的两倍左右。所以在相同的外界振动条件下时，PDMS器件产生的容抗应是以空气为中间介质器件的一半左右。同时由公式(1)可知器件容抗的大小随着振动频率的增大而不断减小。图13为当外界振动力为0.3N驻极体膜的表面电位为700V时四气隙振动能量采集器的以PDMS材料为器件中间介质与空气介质的内阻对比图。通过实验数据可以分析出，实际器件的容抗值是与振动频率成反比的，同时实验数据也论证了使用PDMS作为中间弹性介质后的能量采集器内阻相对于以空气作为中间介质层的器件内阻降低了一半。如图13所示，作为以振动频率为函数的内阻的实验结果表明，当振动频率为95Hz时，以PDMS材料为中间弹性介质的能量采集器相对于空气，器件的内阻降低了62.9MΩ，即从空气的115.8MΩ到PDMS的52.9MΩ。实验结果良好的印证了将能量采集器内阻与电容器的对比分析。
实施例3
参照图2～5，一种能量采集器，所述采集器包括上电极1、下电极2和驻极体膜3，所述上电极1与下电极2之间设有驻极体膜3，所述驻极体膜3与上电极1之间设有上弹性膜4，驻极体膜3与下电极2之间设有下弹性膜5。所述上弹性膜4、下弹性膜5的材料为聚丙烯酸酯橡胶，所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，上电极与二极管D1、D4的连接点连接，下电极与二极管D2、D3的连接点连接。
上述能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)利用3D打印技术制成器件框架，框架材料采用聚乳酸PLA树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm；框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为下电极(采集电极)2；
(2)在下电极2上放置厚度为100μm的下弹性膜5；
(3)将驻极体膜3放置在下弹性膜5上；
(4)在驻极体膜3上再放置厚度为100μm的上弹性膜4；
(5)在上弹性膜4上放置上电极1。
当振动频率为95Hz时，以聚丙烯酸酯橡胶材料为中间弹性介质的能量采集器相对于空气，器件的内阻降低了54MΩ，即从空气的115.8MΩ到聚丙烯酸酯橡胶的61.8MΩ。
实施例4
参照图2～5，一种能量采集器，所述采集器包括上电极1、下电极2和驻极体膜3，所述上电极1与下电极2之间设有驻极体膜3，所述驻极体膜3与上电极1之间设有上弹性膜4，驻极体膜3与下电极2之间设有下弹性膜5。所述上弹性膜4、下弹性膜5的材料为氟硅橡胶，所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，上电极与二极管D1、D4的连接点连接，下电极与二极管D2、D3的连接点连接。
上述能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)利用3D打印技术制成器件框架，框架材料采用聚乳酸PLA树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm；框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为下电极(采集电极)2；
(2)在下电极2上放置厚度为250μm的下弹性膜5；
(3)将驻极体膜3放置在下弹性膜5上；
(4)在驻极体膜3上再放置厚度为250μm的上弹性膜4；
(5)在上弹性膜4上放置上电极1。
当振动频率为95Hz时，以氟硅橡胶材料为中间弹性介质的能量采集器相对于空气，器件的内阻降低了56.1MΩ，即从空气的115.8MΩ到氟硅橡胶的59.7MΩ。
实施例5
参照图2～5，一种能量采集器，所述采集器包括上电极1、下电极2和驻极体膜3，所述上电极1与下电极2之间设有驻极体膜3，所述驻极体膜3与上电极1之间设有上弹性膜4，驻极体膜3与下电极2之间设有下弹性膜5。所述上弹性膜4、下弹性膜5的材料为热塑性苯乙烯类弹性体，所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，上电极与二极管D1、D4的连接点连接，下电极与二极管D2、D3的连接点连接。
上述能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)利用3D打印技术制成器件框架，框架材料采用聚乳酸PLA树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm；框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为下电极(采集电极)2；
(2)在下电极2上放置厚度为200μm的下弹性膜5；
(3)将驻极体膜3放置在下弹性膜5上；
(4)在驻极体膜3上再放置厚度为200μm的上弹性膜4；
(5)在上弹性膜4上放置上电极1。
当振动频率为95Hz时，以热塑性苯乙烯类弹性体为中间弹性介质的能量采集器相对于空气，器件的内阻降低了57.6MΩ，即从空气的115.8MΩ到热塑性苯乙烯类弹性体的58.2MΩ。
实施例6
参照图2～5，一种能量采集器，所述采集器包括上电极1、下电极2和驻极体膜3，所述上电极1与下电极2之间设有驻极体膜3，所述驻极体膜3与上电极1之间设有上弹性膜4，驻极体膜3与下电极2之间设有下弹性膜5。所述上弹性膜4、下弹性膜5的材料为聚酰胺热塑性弹性体，所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
所述采集器还包括用于提供恒定输出电流的整流装置，所述整流装置包括二极管D1、D2、D3、D4，二极管D1、D4构成的串联电路与二极管D2、D3构成的串联电路并联，上电极与二极管D1、D4的连接点连接，下电极与二极管D2、D3的连接点连接。
上述能量采集器的制备方法，包括下述步骤：
(1)利用3D打印技术制成器件框架，框架材料采用聚乳酸PLA树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm；框架内部底座固定一厚度为10μm的铜片作为下电极(采集电极)2；
(2)在下电极2上放置厚度为300μm的下弹性膜5；
(3)将驻极体膜3放置在下弹性膜5上；
(4)在驻极体膜3上再放置厚度为300μm的上弹性膜4；
(5)在上弹性膜4上放置上电极1。
当振动频率为95Hz时，以聚酰胺热塑性弹性体为中间弹性介质的能量采集器相对于空气，器件的内阻降低了58.5MΩ，即从空气的115.8MΩ到聚酰胺热塑性弹性体的57.3MΩ。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方案之一，实际的结构并不局限于此。所以本领域的普通技术人员受其启发，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低驻极体基能量采集器内阻的方法，所述能量采集器包括两个以上电极，相邻的上下电极之间设有驻极体膜，其特征在于：所述方法是在驻极体膜与上下电极之间分别设置弹性膜，弹性膜与驻极体膜或上下电极之间均为紧贴设置，弹性膜的相对介电常数为2.0～3.6，弹性模量小于10MPa，弹性膜的厚度为100～300μm。
2.根据权利要求1所述降低驻极体基能量采集器内阻的方法，其特征在于：所述弹性膜的材质为下述任一种：聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体。
3.根据权利要求1所述降低驻极体基能量采集器内阻的方法，其特征在于：所述的驻极体膜采用双极性驻极体薄膜，薄膜的上、下表面分别分布有正负电荷。
4.一种能量采集器，包括两个以上电极，相邻的上下电极之间设有驻极体膜，其特征在于：所述驻极体膜与上下电极之间分别设有弹性膜，弹性膜与驻极体膜或上下电极之间均为紧贴设置。
5.根据权利要求4所述能量采集器，其特征在于：所述弹性膜的相对介电常数为2.0～3.6，弹性模量小于10MPa，弹性膜的厚度为100～300μm。
6.根据权利要求4所述能量采集器，其特征在于：所述弹性膜的材质为下述任一种：聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体。
7.根据权利要求4所述能量采集器，其特征在于：所述采集器包括上电极、下电极和驻极体膜，所述上电极与下电极之间设有驻极体膜，所述驻极体膜与上电极之间设有上弹性膜，驻极体膜与下电极之间设有下弹性膜。
8.根据权利要求4所述能量采集器，其特征在于：所述采集器包括上下顺次设置的第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极与第二电极之间设有第一驻极体膜，第一驻极体膜与第一电极之间设有第一弹性膜，第一驻极体膜与第二电极之间设有第二弹性膜；所述第二电极与第三电极之间设有第二驻极体膜，第二驻极体膜与第二电极之间设有第三弹性膜，第二驻极体膜与第三电极之间设有第四弹性膜。
9.根据权利要求7所述能量采集器，其特征在于所述能量采集器通过下述步骤制备得到：
(1)在框架内部底座上固定下电极；
(2)在下电极上放置下弹性膜；
(3)将驻极体膜放置在下弹性膜上；
(4)在驻极体膜上再放置上弹性膜；
(5)在上弹性膜上放置上电极。
10.根据权利要求9所述能量采集器，其特征在于：所述框架为利用3D打印技术制成的器件框架，框架材料采用聚乳酸树脂，整体尺寸为V＝4×4×8cm3，壁厚为0.3cm。
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