CN110138259A - 一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用，涉及摩擦纳米发电机技术领域。本发明提供的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机包括摩擦电极和对摩电极，摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层，所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，对摩层的外表面具有突起的立体图案；对摩层与摩擦层相对设置。本发明以富含羟基的多羟基高聚物为摩擦层，摩擦层的羟基易与水分子形成氢键，使环境中的水分子被固定在材料表面，水分子作为整体参与摩擦起电，增加了摩擦层的总电输出，从而起到了在高湿度环境下的湿度阻抗效果，使其可用于高湿度环境。

Description

一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及摩擦纳米发电机技术领域，尤其涉及一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用。

背景技术

摩擦纳米发电机(简写为TENG)是近年来提出的一种环境耗散能量收集的新技术，在诸多领域有着潜在的应用前景，其中，柔性摩擦纳米发电机的研究在近期颇受关注。所谓柔性摩擦纳米发电机是指采用柔性材料作为TENG的摩擦层，相比于传统TENG具有更大的接触面积，因而保证了TENG的电输出。同时，由于柔性材料良好的延展性和可变形性，这种TENG可以制作成可穿戴设备，例如贴在人体的关节处用于收集人在运动时的摩擦能，或者设置在衣服、鞋子等上，穿戴在身上或脚上，通过点亮串联的小灯泡作为夜间跑步爱好者的警示装置、压力传感装置等。

柔性摩擦纳米发电机的材料选择至少需要考虑三点要求：第一，材料具有较好的韧性，能够适应不同角度的拉伸、弯曲等形变的要求；第二，摩擦层材料和对摩层材料要保证具有足够的摩擦电输出，以保证传感器件的正常运行；第三，材料必须无毒无害，适用于人体的穿戴。如上所述，目前公开的关于柔性TENG的研究基本都是基于以上三点对材料进行选择，或者对现有材料进行改性处理。然而，在柔性摩擦纳米发电机的实际应用过程中，湿度对传统摩擦层高聚物的摩擦电影响极大，如铝电极和PVDF组成的摩擦纳米发电机，在湿度从15％增加到90％后，电输出降低65.4％(L.Gu,N.Y.Cui,J.M.Liu,Y.B.Zheng,S.Bai,Y.Qin,Nanoscale(7)201518049.)，直接影响了摩擦纳米发电机的应用。湿度对摩擦电的影响主要是因为水分子在高聚物的表面聚合，增加了电荷的耗散速度，从而导致输出电的降低。

目前，研究人员对柔性TENG的研究主要集中在增加器件的电输出和应用性方面，而忽略了适用于高湿度环境的柔性摩擦纳米发电机的研究。例如，电子科技大学的李响、黄文等研究者设计了一种柔性可拉伸的摩擦纳米发电机，用于收集人体摩擦耗散的摩擦能(专利公开号106208802A)，并通过在电极中复配纳米颗粒来增加其电输出。但是该设备只能用于湿度较低的环境下，或者人体在没有大量出汗的条件下，否则会因为湿度的骤增而导致电输出的降低，影响器件的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用，本发明所提供的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机可在高湿度环境中应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，包括摩擦电极和对摩电极，所述摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层，所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；所述对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，所述对摩层的外表面具有突起的立体图案；所述对摩层与摩擦层相对设置。

优选的，所述多羟基高聚物为聚乙烯醇、聚乳酸、水溶性羟基丙烯酸树脂、端羟基聚氨酯、环氧树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种。

优选的，所述摩擦层的厚度为0.1～2mm。

优选的，所述立体图案为四棱锥图案、圆锥图案、方形图案、圆形图案和条纹图案中的至少一种。

优选的，所述对摩层的材质为聚二甲基硅氧烷。

优选的，所述对摩层的厚度为0.1～2mm。

优选的，所述第一背电极和第二背电极的材质独立地为聚3,4-乙烯二氧噻吩、PET-ITO、PEN-ITO、铜或铝。

优选的，所述第一背电极和第二背电极的厚度独立地为0.05～0.1mm。

本发明还提供了上述技术方案所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机的制备方法，包括如下步骤：

将多羟基高聚物溶于溶剂，然后成膜，得到摩擦层；

在所述摩擦层的一侧制作第一背电极，得到摩擦电极；

采用激光刻蚀法或模具法制备一侧有立体图案结构的对摩层；

在所述对摩层不含立体图案结构的一侧制作第二背电极，得到对摩电极；

将所述摩擦电极和对摩电极组装，得到耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

本发明还提供了上述技术方案所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机或上述技术方案所述的制备方法得到的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在可穿戴设备中的应用。

本发明提供的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，包括摩擦电极和对摩电极，所述摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层，所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；所述对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，所述对摩层的外表面为突起的立体图案结构；所述对摩层与摩擦层相对设置。本发明以多羟基高聚物为摩擦层，摩擦层表面富含羟基，在湿度较高的环境下，摩擦层表面的羟基易于与水分子形成氢键而发生缔合，使环境中的水分子被固定在材料表面，氢键的形成使基团周围的电子云密度平均化，降低整体的能量，从而使水分子作为整体参与摩擦起电，水分子的正电性和摩擦层的正电性叠加，增加了摩擦层的电正性，增加了摩擦层的总电输出，从而起到了在高湿度环境下的湿度阻抗效果。

附图说明

图1为本发明所提供的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机的结构示意图，其中，1为摩擦层，2为对摩层，3为第一背电极，4为第二背电极，5为导线；

图2为实施例1所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在不同湿度下的输出电流变化图；

图3为实施例1所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在不同湿度下的输出电压变化图。

具体实施方式

本发明提供了一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，包括摩擦电极和对摩电极，所述摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层，所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；所述对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，所述对摩层的外表面具有突起的立体图案；所述对摩层与摩擦层相对设置。本发明以多羟基高聚物为摩擦层，摩擦层表面富含羟基，在湿度较高的环境下，摩擦层表面的羟基易于与水分子形成氢键而发生缔合，使环境中的水分子被固定在材料表面，氢键的形成使基团周围的电子云密度平均化，降低整体的能量，从而使水分子作为整体参与摩擦起电，增加摩擦层的电正性，水分子和摩擦层的正电性叠加，增加了摩擦层的总电输出，从而起到了在高湿度环境下的湿度阻抗效果。在本发明中，所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机使用时，优选从所述第一背电极和第二背电极分别引出导线，与电压检测装置等可穿戴设备串联。

图1为本发明所提供的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机的结构示意图，其中1为摩擦层，2为对摩层，3为第一背电极，4为第二背电极，5为导线，对摩层为的外表面(即与摩擦层相对的表面)为突起的立体图案结构，对摩层与摩擦层相对设置，使用时，在第一背电极和第二背电极上分别引出导线，与电压检测装置等可穿戴设备串联。

在本发明中，所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机包括摩擦电极，所述摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层；所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；所述多羟基高聚物优选为聚乙烯醇、聚乳酸、水溶性羟基丙烯酸树脂、端羟基聚氨酯、环氧树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种；所述摩擦层的厚度优选为0.1～2mm，更优选为0.5～1mm；所述第一背电极的材质优选为聚3,4-乙烯二氧噻吩、PET-ITO、PEN-ITO、铜或铝；所述第一背电极的厚度优选为0.05～0.1mm。在本发明中，所述多羟基高聚物具有一定的强度和柔韧性，且对水具有一定的阻抗作用，在水环境下不会立刻形成水凝胶而影响使用，可用于高湿度环境。

在本发明中，所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机包括对摩电极，所述对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，所述对摩层的外表面(即与摩擦层相对的表面)具有突起的立体图案；所述对摩层的材质优选为聚二甲基硅氧烷(简写为PDMS)；所述立体图案优选为四棱锥图案、圆锥图案、方形图案、圆形图案和条纹图案中的至少一种，更优选为四棱锥图案；所述对摩层的厚度优选为0.1～2mm，更优选为0.5mm；所述第二背电极的材质优选为聚3,4-乙烯二氧噻吩(简写为PEDOT)、PET-ITO、PEN-ITO、铜或铝；所述铜优选为铜胶带，所述铝优选为铝胶带；所述第二背电极的厚度优选为0.05～0.1mm。在本发明中，所述PDMS柔韧性好，摩擦过程中得电子能力强，且材料本身疏水性较好，可以避免游离水分子对摩擦纳米发电机输出的影响。

在本发明中，所述对摩层与摩擦层相对设置，所述对摩层优选与摩擦层接触设置。当外力驱使下摩擦层与对摩层的接触面积变化，从而产生电流。

本发明还提供了上述技术方案所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机的制备方法，包括如下步骤：

将多羟基高聚物溶于溶剂，然后成膜，得到摩擦层；

在所述摩擦层的一侧制作第一背电极，得到摩擦电极；

采用激光刻蚀法或模具法制备一侧有立体图案结构的对摩层；

在所述对摩层不含立体图案结构的一侧制作第二背电极，得到对摩电极；

将所述摩擦电极和对摩电极组装，得到耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

本发明将多羟基高聚物溶于溶剂，然后成膜，得到摩擦层。

在本发明中，所述多羟基高聚物与溶剂的质量比优选为1:6～16；当所述多羟基高聚物为聚乙烯醇、端羟基聚氨酯和水溶性羟基丙烯酸树脂中的至少一种时，所述溶剂优选为水；当所述多羟基高聚物为环氧树脂时，所述溶剂优选为醋酸丁二酯；当所述多羟基高聚物为聚对苯二甲酸丁二醇酯时，所述溶剂优选为甲酸；当所述多羟基高聚物为聚乳酸时，所述溶剂优选为丙酮。本领域技术人员可以根据需要加入固化剂，在本发明实施例中，当所述多羟基高聚物为端羟基聚氨酯或环氧树脂时，优选加入固化剂，当所述多羟基高聚物为端羟基聚氨酯时，优选以异氰酸酯为固化剂，所述固化剂与多羟基高聚物的质量比优选为1:10；当所述多羟基高聚物为环氧树脂时，优选以N75固化剂为固化剂，所述固化剂与多羟基高聚物的质量比优选为1:10。

本发明对所述成膜的方法没有特殊限定，能够得到所需厚度的膜即可。在本发明实施例中，所述成膜的方法优选为自流成膜法，具体优选为将多羟基高聚物溶于溶剂中后，倒入圆盘，然后干燥，得到摩擦层。

得到摩擦层后，本发明在所述摩擦层的一侧制作第一背电极，得到摩擦电极。当所述第一背电极的材质为PET-ITO、PEN-ITO、铜或铝时，本发明优选将第一背电极直接贴在所述摩擦层的一侧；当所述第一背电极的材质为PEDOT时，本发明优选将PEDOT配制成PEDOT溶液然后旋涂在摩擦层的一侧，然后干燥，得到摩擦电极，所述PEDOT溶液的溶剂优选为无水乙醇，所述干燥的温度优选为50℃，时间优选为2h。

本发明采用激光刻蚀法或模具法制备一侧有立体图案结构的对摩层。

在本发明中，所述激光刻蚀法优选包括如下步骤：

将PDMS与固化剂混合后，成膜，然后干燥，得到PDMS膜；

使用激光在PDMS膜上刻蚀出立体图案结构，得到对摩层。

本发明对所述固化剂的种类和用量没有特殊限定，采用本领域常用的PDMS固化剂和用量即可，在本发明实施例中，直接使用PDMS和固化剂的混合物，即市售的道康宁184，所述PDMS与固化剂的质量比优选为10:1；本发明对所述成膜和干燥的具体方式没有特殊限定，采用常用的成膜方式和干燥方式即可，在本发明实施例中，所述成膜的方式优选为旋涂法，所述干燥的温度优选为80℃，时间优选为2h。

所述刻蚀完成后，优选采用蒸馏水清洗，得到对摩层。

在本发明中，所述模具法优选包括如下步骤：

将PDMS和固化剂混合后，铺展在模具中，经旋涂后，固化成型，然后脱模，得到对摩层。

在本发明的模具法中，所述固化剂的种类和用量与激光刻蚀法相同，在此不再赘述；所述旋涂的转速优选为2000r/min，时间优选为30s；所述固化成型的温度优选为80℃，时间优选为1h。

在本发明中，所述模具优选在硅片上刻蚀出倒立的立体图案得到。

得到对摩层后，本发明在所述对摩层不含立体图案结构的一侧制作第二背电极，得到对摩电极。

在本发明中，所述第二背电极的制作方法与第一背电极的制作方法相同，在此不再赘述。

得到摩擦电极和对摩电极后，本发明将所述摩擦电极和对摩电极组装，得到耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。在本发明中，所述组装优选为将摩擦电极的摩擦层和对摩电极对摩层相对接触放置即可。在本发明中，所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机可应用于高湿度环境，因此不需要封装处理即可达到良好的湿度阻抗的效果。

本发明还提供了上述技术方案所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机或上述技术方案所述的制备方法得到的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在可穿戴设备中的应用；所述可穿戴设备优选为压力传感装置、电子手表、夜间跑步鞋上的警示灯。

下面结合实施例对本发明提供的一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将聚乙烯醇粉末分散于蒸馏水中，加热至95℃，搅拌使其完全溶解，得到浓度为10％的聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液倒入平底盘中，于50℃烘箱中干燥，得到厚度为0.1mm的聚乙烯醇膜，然后将聚乙烯醇膜裁剪成“2cm×4cm”大小的尺寸，背部贴上厚度为0.5mm的PET-ITO电极，得到摩擦电极，再引出铜导线；

将PDMS和固化剂的混合物(道康宁184)涂抹在有立体图案的硅片模具上，在2000r/min的旋涂机上旋涂30s，得到厚度为0.5mm的表面有四棱锥立体图案的PDMS膜；裁剪成“2cm×4cm”大小的尺寸，背部贴上厚度为0.1mm的铜胶带(即铜电极)，得到对摩电极，再引出铜导线；

将摩擦电极的摩擦层和对摩电极的对摩层相对接触放置，组成耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

将耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机贴在人体的膝关节处，导线末端串联上电压检测装置。当人在原地踏步的时候，随着膝关节的弯曲和伸直，输出电流为0.8μA，输出电压为5V的电信号被采集在电脑中；当人的腿上有汗液出现在TENG上时，输出电流为1.3μA，输出电压为9V，说明汗液对电信号的采集无不良影响。

测试本实施例所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在不同湿度下的电输出情况，具体为：将本实施例所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机放置在密闭箱内，两端导线末端串联检测装置，分别使用氯化锂、氯化镁、硝酸镁、氯化钠和硝酸钾的饱和水溶液，控制密闭箱内的湿度在15％RH(即相对湿度)、35％RH、55％RH、75％RH和95％RH，测试不同湿度下的电输出情况，结果如图2和图3所示。由图2可知，本实施例所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在湿度为15％RH时的输出电流为9.1μA，输出电压为186V，随着湿度的增加，电输出信号增强，当湿度达到95％RH时，输出电流为22.3μA，输出电压为455V。

实施例2

将水溶性羟基丙烯酸树脂粉末与异氰酸酯固化剂按照质量比为10:1的比例溶于的蒸馏水中，得到水溶性羟基丙烯酸树脂浓度为20％的水溶液，加热至80℃，机械搅拌30min后，倒入平底盘中于60℃干燥4h成膜，得到厚度为1mm的羟基丙烯酸树脂膜，将羟基丙烯酸树脂裁剪成“4cm×4cm”大小的尺寸，背部旋涂厚度为0.1mm的PEDOT无水乙醇溶液，然后干燥，得到摩擦电极，并引出铜导线；

将PDMS和固化剂的混合物(道康宁184)铺展在有立体图案硅片模具上，在1500r/min的旋涂机上旋涂50s，得到厚度为0.7mm的表面有横向条纹图案立体图案的PDMS膜；裁剪成“4cm×4cm”大小的尺寸，背部贴上厚度为0.1mm的铜胶带(即铜电极)，得到对摩电极，再引出铜导线；

将摩擦电极的摩擦层和对摩电极的对摩层相对接触放置，组成耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

将该耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机贴在脚底上，导线末端串联上电压检测装置，采集人在走路时的电信号。当赤脚走过湿漉漉的地面时，输出电流为1.7μA，输出电压为11V，TENG可在沾水的情况下持续使用2h以上而未损坏。

将本实施例所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机放置于密闭箱内，两端导线末端串联检测装置，从密闭箱的进气口持续通入氩气，使湿度维持在10％RH左右，驱动马达以往复按压摩擦纳米发电机，测试电输出，此时的输出电流为0.6μA，输出电压为5V；停止通气，密闭箱内放入盛在烧杯内的蒸馏水，放置24h，此时密闭箱内的湿度达到90％RH，测试电输出，此时的输出电流为2.1μA，输出电压为19V。

实施例3

将环氧树脂和N75固化剂按照质量比为1:0.1的比例混合，溶于醋酸丁二酯中，以140r/min的速度机械搅拌10min使其均匀混合，得到环氧树脂浓度为10％的环氧树脂溶液，然后用刮刀将环氧树脂溶液均匀地涂布在聚四氟乙烯板上，常温下进行固化成软膜，得到厚度为1mm的膜；将膜裁剪成“5cm×5cm”大小，背部贴PEN-ITO电极，得到摩擦电极，再引出导线；

将PDMS和固化剂的混合物(道康宁184)铺展在有立体图案的硅片模具上，在2000r/min的旋涂机上旋涂30s，得到厚度为0.5mm的表面有长方形图案立体图案的PDMS膜；裁剪成“5cm×5cm”大小的尺寸，背部贴上厚度为0.1mm的PEN/ITO电极，得到对摩电极，再引出铜导线；

将摩擦电极的摩擦层和对摩电极的对摩层相对接触放置，组成耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

将该耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机缝在牛仔裤的臀部口袋上进行压力传感，导线末端串联上电压检测装置。人在重复“坐-起”动作时会有明显的电信号产生，输出电流可达2μA，输出电压可达15V，且该电信号在多雨、大雾等天气时可以正常使用。

按照实施例2公开的方法测试本实施例所得耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在湿度为10％RH时的电输出信号，其输出电流为1.2μA，输出电压为11V；测试其在湿度为90％RH时的电输出信号，其输出电流为3.8μA，输出电压为23V。

对比例1

按照专利公开号为CN106208802A中的实施例1制备柔性摩擦纳米发电机，分别将该摩擦纳米发电机的两个电极贴在马达端密闭箱壁上，对齐后，通入氩气，使湿度维持在10％RH，驱动马达，测试输出电压，此时的输出电流为1.1μA，输出电压为9V。停止通氩气，将装满水的五个烧杯放入密闭箱内，当使湿度稳定在90％RH时，驱动马达，测试输出电压，此时的输出电流为0.2μA，输出电压为1.5V，该电压基本不能驱动任何器件。

对比例2

称取4份尼龙11固体于锥形瓶中，加入17.26份无水甲酸和18.74份二氯甲烷，封口，用磁力搅拌器搅拌4h使其溶解，然后旋涂于铜胶带的背部并引出导线，旋涂转速为2000r/min，时间为30s，得到摩擦纳米发电机的正极；

将厚度为0.1mm的聚四氟乙烯薄膜裁剪为4cm×4cm的大小，背部贴铜电极并引出导线，此为摩擦纳米发电机的负极；

将所述摩擦纳米发电机的正极和负极组装成摩擦纳米发电机，放置于密闭箱内，通入氩气，使湿度维持在10％RH，驱动马达，测试电输出，此时的输出电流为14μA，输出电压为83V。停止通氩气，将装满水的五个烧杯放入密闭箱内，使湿度维持在90％RH，驱动马达，测试电输出，此时的输出电流为2.7μA，输出电压为17V，输出电流降低率为80.7％，输出电压降低79.5％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，包括摩擦电极和对摩电极，所述摩擦电极包括依次层叠设置的第一背电极和摩擦层，所述摩擦层的材质为多羟基高聚物；所述对摩电极包括依次层叠设置的第二背电极和对摩层，所述对摩层的外表面具有突起的立体图案；所述对摩层与摩擦层相对设置。

2.根据权利要求1所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述多羟基高聚物为聚乙烯醇、聚乳酸、水溶性羟基丙烯酸树脂、端羟基聚氨酯、环氧树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦层的厚度为0.1～2mm。

4.根据权利要求1所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述立体图案为四棱锥图案、圆锥图案、方形图案、圆形图案和条纹图案中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述对摩层的材质为聚二甲基硅氧烷。

6.根据权利要求1所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述对摩层的厚度为0.1～2mm。

7.根据权利要求1所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一背电极和第二背电极的材质独立地为聚3,4-乙烯二氧噻吩、PET-ITO、PEN-ITO、铜或铝。

8.根据权利要求7所述的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一背电极和第二背电极的厚度独立地为0.05～0.1mm。

9.权利要求1～8任一项所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将多羟基高聚物溶于溶剂，然后成膜，得到摩擦层；

在所述摩擦层的一侧制作第一背电极，得到摩擦电极；

采用激光刻蚀法或模具法制备一侧有立体图案结构的对摩层；

在所述对摩层不含立体图案结构的一侧制作第二背电极，得到对摩电极；

将所述摩擦电极和对摩电极组装，得到耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机。

10.权利要求1～8任一项所述耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机或权利要求9所述的制备方法得到的耐高湿柔性可穿戴摩擦纳米发电机在可穿戴设备中的应用。