CN111654205A - 一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，用以解决现有技术中摩擦纳米发电机内阻高的问题。所述摩擦感应电池通过摩擦发电层进行摩擦发电，基于摩擦发电产生的电荷，电极层产生感应电荷并进行传递，位于摩擦发电层与电极层之间的离子凝胶层在感应电场的作用下提供离子通道。本发明利用离子凝胶、摩擦材料和离子通道膜构建导电通道，并基于接触分离起电和静电感应产生电场，驱动凝胶中的电解质离子运动，增大电极表面电荷密度，从而减小摩擦感应电池内阻，提高输出电流。

Description

一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池

技术领域

本发明属于能源利用与转化领域，具体涉及一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池。

背景技术

环境能源收集纳米发电机，可收集环境中的能源被人类利用，工作原理是将两材料相互接触并发生相对运动，基于摩擦起电效应和静电感应效应收集两材料分离过程中产生的机械能。由于结构简单、新颖，成本低廉，工艺简单，输出性能良好，在便携式个人电子产品、智能环境监控以及微型器件供电等领域有良好的应用前景。

但是，现有技术中的摩擦纳米发电机由于结构和材料的原因，内阻高达十几兆欧，导致了摩擦纳米发电机虽然有极高的输出电压，但输出电流却只有微安级别，从而限制了纳米发电机的广泛应用。

发明内容

为了提高摩擦纳米发电机的普适性，克服摩擦纳米发电机内阻高的问题，本发明提供了一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，提出并建立了离子通道模型，结合离子凝胶、摩擦材料和离子通道膜构建导电通道，并基于接触分离起电和静电感应产生电场，驱动凝胶中的电解质离子运动，增大表面感应电荷密度，从而减小摩擦感应电池内阻，提高输出电流。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，其特征在于，包括：

第一部件，用于进行摩擦发电，包括第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)；

第二部件，用于基于第一部件的摩擦发电过程进一步产生感应电荷并进行传递，包括第一电极层(201)和第二电极层(202)；

第三部件，包括富含电解质的离子凝胶层(30)，分别与第一部件和第二部件相接触，在第一部件和第二部件的电场作用下发生离子移动，产生离子通道；

第四部件，弹性部件(40)，用于驱动第一摩擦层(101)和第二摩擦层 (102)相互接触分离,进行摩擦发电。

优选地，第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)相互在静电序列中具有差异；第二摩擦层(102)通过采用金属材料被构造成电极，用于产生和传递电荷。

优选地，第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)具有相同的构型和尺寸，第二摩擦层(102)和第二部件采用相同的材料、构型和尺寸。

优选地，第二摩擦层(102)、第一电极层(201)和第二电极层(202)，选用金属材料铜(Cu)，厚度为0.06-1mm。

优选地，第一摩擦层(101)和第一电极层(201)相互紧密贴合，构造成摩擦感应电池的上级板；第二摩擦层(102)、离子凝胶层(30)和第二电极层(202)依次紧密贴合，共同构造成摩擦感应电池的下级板；第一摩擦层(101) 和第二摩擦层(102)还通过弹性部件(40)相连接；

弹性部件(40)通过自身弹性形变，驱动第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)相互接触分离，第二部件在摩擦起电和静电感应的作用下产生感应电荷，同时在第二摩擦层(102)和第二电极层(202)之间产生静电场，驱动离子凝胶层(30)中的离子定向进行移动。

优选地，第一摩擦层(101)和/或第二摩擦层(102)相互对置的表面具有微纳结构。

优选地，弹性部件(40)包括振动感应弹簧或可折叠PET弹性体。

优选地，富含电解质离子的离子凝胶层(30)，由明胶和交联剂戊二醛制得，电解质是氯化钠晶体；离子凝胶层(30)厚度为2-5mm。

优选地，第一摩擦层(101)，选用绝缘材料PTFE，厚度为0.01-0.06mm。

优选地，摩擦感应电池通过第一电极层(201)和第二电极层(202)与外部系统电路连接。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，利用两个摩擦纳米发电机之间产生的电场作为驱动源，驱动凝胶中的电解质离子运动。另一方面，在两个摩擦纳米发电机之间填充凝胶层，混入电解质，增大了表面电荷密度，减小内阻，极大地提高输出电流。同时，基于微纳制造或3D打印的方法，制备成高密度、多单元的摩擦感应电池，进一步提高输出效率，提升输出电流。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池的内部结构示意图；

图2为本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池的工作原理示意图；

图3为图1所示凝胶层30中的离子通道；

图4为本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池中的节点；

图5为对本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池施加外力时输出电压曲线图；

图6显示了对本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池外力时输出电流曲线图；

图7为本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池内阻变化曲线图；

图8为测试了不同外部负载电阻条件下的本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池的功率；

图9为本发明的一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池的离子凝胶层中电解质的浓度与输出电流关系图；

图10所示为本发明的优选实施例中的高密度、柔性可折叠摩擦感应电池结构示意图；

图11所示为本发明的优选实施例中的高密度折叠能源转换电池结构示意图；

图12所示为本发明的优选实施例中的级联电池结构示意图；

图13所示为本发明的优选实施例中的能源采集装置结构示意图。

附图标记说明：

101、第一摩擦层 102、第二摩擦层；

201、第一电极层 202、第二电极层 203、内嵌电极；

30、离子凝胶层 301、高电解质浓度的离子凝胶 302、低电解质浓度的离子凝胶；

40、弹性部件；

50、阳离子交换膜。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

第一实施例

本实施例提供了一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，图1所示为摩擦感应电池的内部结构示意图。如图1所示，摩擦感应电池包括：

第一部件，作为摩擦发电层，用于进行摩擦发电，包括第一摩擦层101和第二摩擦层102；

第二部件，作为电极层，用于基于第一部件的摩擦发电过程进一步产生感应电荷并进行传递，包括第一电极层201和第二电极层202；

第三部件，包括富含电解质的离子凝胶层30，分别与第一部件和第二部件相接触，在第一部件和第二部件的电场作用下发生离子移动，产生离子通道；

第四部件，弹性部件40，用于驱动第一摩擦层101和第二摩擦层102相互接触分离,进行摩擦发电。

其中，所述摩擦发电层包括第一摩擦层101、第二摩擦层102和弹性部件40，弹性部件40位于第一摩擦层101与第二摩擦层102之间，且第一摩擦层101和第二摩擦层102可以通过反复地摩擦(接触分离)起电。优选地，所述第一摩擦层101和第二摩擦层102具有相同的形状和长宽；所述第一摩擦层101和第二摩擦层102在静电序列中存在较大的差异。所述第一摩擦层101选用绝缘材料PTFE，厚度为0.01-0.06mm；第二摩擦层102选用金属材料，在作为摩擦材料的同时还作为电极，用于产生和传递电荷。另外，还可以将第一摩擦层101或第二摩擦层102进行处理，在表面形成微纳结构，同时可以做成高密度、多单元的摩擦感应电池，以提高输出电量。

所述电极层包括第一电极层201和第二电极层202，其中，所述第一电极层位于第一摩擦层的外侧，第二电极层位于第二摩擦层的外侧。第一摩擦层101 和第一电极层201紧密贴合。优选地，所述第二摩擦层102、第一电极层201、第二电极层202，选用金属材料铜Cu，厚度为0.06-1mm。

所述离子凝胶层30位于第二摩擦层102和第二电极层202之间，与第二摩擦层102和第二电极层202紧密帖合。

优选地，所述离子凝胶层30含有电解质，通过电解质提供离子。最优的，所述离子凝胶层30为含有NaCl的离子的明胶，由明胶和交联剂戊二醛制得，电解质是氯化钠晶体；所述离子凝胶层30厚度为2-5mm。明胶，作为一种水凝胶，具有以水为分散介质的交联网络结构，有一些疏水基团和明胶的亲水基团。亲水性基团结合的水分子，而疏水基团与水溶胀。所以离子在凝胶层30中的运动不会被阻止。可以理解为，所述凝胶层30包含着连通的毛细管空间系统，其填充有分散介质，即NaCl固态电解质。我们可以把这些毛细管空间称为离子通道。当摩擦感应电池静止时，NaCl的离子在离子凝胶中处于不规则运动状态；当摩擦感应电池周期性地震动，大量的相反极性的电荷被Cu的上层和下层之间感应，形成电场。NaCl离子在电场力的作用下发生定向移动。当完成一个循环时，电场消失，并且离子返回到不规则运动的状态。当摩擦感应电池发生周期性震动时，由于在离子凝胶中形成离子通道，从而降低了整个系统的内部电阻。

这里以一个具体实例说明一下离子凝胶的制备方法。制备浓度为0.5％的 NaCl溶液，将10g明胶溶解在55℃的所述NaCl水溶液中，并加入少许甘油。将明胶-NaCl溶液浇铸于模具中，添加10mL，2％的戊二醛，制备戊二醛交联明胶-NaCl凝胶电解质，即可制成富含电解质的凝胶30。将所述凝胶置于第二摩擦层和第二电极层之间，用万用表测量凝胶层30，可以测得明显的电阻阻值，说明在凝胶中有离子的移动，当施加外部电场时，可以发生离子的转移，从而提高发电机的整体输出电量。

图2所示为本实施例所述摩擦感应电池工作原理示意图。如图2所示，对本实施例所述摩擦感应电池，施加外力时，所述第一摩擦层101和第二摩擦层102 发生接触分离，导致第一摩擦层101得到电子带正电，第二摩擦层102失去电子带负电。同时第一电极层201由于和第一摩擦层101紧密贴合，感应出正电荷，第二电极层202感应出负电荷，在第二摩擦层102和第二电极层202之间形成电场，驱动所述离子凝胶层30的带电离子发生移动，产生离子通道，增大了所述第二摩擦层102和电极层表面电荷浓度，提高了输出电流。

图3显示了离子凝胶层30中的离子通道。图中，在第二摩擦层102和第二电极层202之间，夹杂着一层离子凝胶层30。当摩擦感应电池静止时，电解质的阴阳离子在离子凝胶层30中处于不规则运动状态；当摩擦感应电池发生周期性地震动，在第二摩擦层102和第二电极层202感应出极性相反的电荷，形成电场。电解质的阴阳离子在电场力的作用下发生定向移动。当完成一个循环时，电场消失，并且离子返回到不规则运动的状态。

下面对摩擦感应电池工作原理进行详细说明。摩擦感应电池基本工作原理是接触带电和摩擦发电。接触带电的作用是提供静电极化电荷，摩擦起电的作用是将机械能转化为电能，从实质上讲是一个电容器。其中两个电极的电势差由两部分组成。一部分来源于极化的摩擦电荷，另一部分则来源于已经转移的电荷。因此，总电压是两部分的叠加，由公式(1)给出。

其中，C是摩擦感应电池的电容，与间隔距离有关；Q是已经转移的电荷； Voc(x)是极化的摩擦电荷对电压的贡献，是间隔距离x的函数。

首先定义静电系统中的节点，具有相同电势的表面可以看作一个节点。图 4所示为本实施例所述摩擦感应电池中的节点。如图4所示，第一摩擦层101和第二摩擦层102作为摩擦材料，产生的摩擦电荷S*σ，即节点2和节点3上的总电荷量为σS(其中，σ是摩擦材料表面的电荷密度，S是摩擦面积)。第一电极层 201作为电极，起到转移电荷的作用，即节点1上的总电荷量为Q。凝胶层30富含丰富的电解质，可以起到提供电荷的作用。可以假设节点4和节点5的总电荷量分别为Q4和Q5。由于凝胶层30和第二电极层202直接接触，电荷可以在两种材料之间移动，且满足：

Q＝Q4+Q5 (2)

在短路条件下，第一电极层201和第二电极层202具有相同电势。在这种情况下，根据电荷守恒定律，可以得到如下关系：

摩擦感应电池的等效电路模型如图4b所示。节点1和节点5之间的总电容示 C1，C2，C3和C4的串联。

其中，d是有效介电厚度。

根据电荷守恒和基尔霍夫定律，可以很容易地由等式(4)给出节点1的电荷量：

公式(4)等号右侧的最后一项显示了凝胶层30对短路时的转移电荷Q有一定的增大作用。也就是说离子凝胶层30对短路电流有一定的增大作用。

对本实施例的摩擦感应电池行检测。图5显示了对所述摩擦感应电池施加外力时输出电压曲线图；图6显示了对所述摩擦感应电池施加外力时输出电流曲线图。以相同的力度、频率施加外力时，所述摩擦感应电池与传统结构的纳米发电机相比，输出具有很大的提升；图7时通过将不同的外部负载电阻并联在输出端，通过绘制曲线得到发电机内阻；图8则测试了不同外部负载电阻条件下所述摩擦感应电池的功率。如图5至图8所示，该摩擦感应电池的输出电压约为200V，短路电流约为40μA，内阻约为2.8MΩ，输出功率约为1.04mW。

图9对富含电解质的离子凝胶层30中电解质的浓度与输出电流关系图。如图9所示，当以相同的力度、频率施加外力时，所述摩擦感应电池的输出呈现一种先增大后减小的趋势。选取合适电解质浓度的凝胶层30可以提高所述摩擦感应电池的输出特性。

作为本实施例的一个优选方案，将本实施例的摩擦感应电池设计成一种高密度、柔性可折叠摩擦感应电池结构。图10所示为所述高密度、柔性可折叠摩擦感应电池结构示意图。如图10所示，弹性部件40由可折叠的PET材料构成，并在其两侧分布着本发明所述的发电单元。其中一侧依次固定第一电极层201 和第一摩擦层101，另一侧依次固定第二摩擦层102，离子凝胶层30和第二电极层202。在外力作用下，两侧的发电单元可以进行接触分离，在第一电极层201 和第二电极层202之间产生电荷的移动。由于整个结构都是柔性的，通过固定上下两端，省略了之前结构中存在的弹簧部分，不仅可以通过施加外力来收集能量，还可以通过其他的变形方式来收集能量，具有更高的普适性。此外，这种结构还具有很多的拼接方式，可以将每个可折叠结构首尾相连，实现简单级联，还可以将两个可折叠结构相互交叉，背对背地拼接在一起再进行折叠，同样可以实现结构上的集成。甚至还可以将每个可折叠结构一层一层以面对面的方式直接进行叠加，适用于集成到带状物体上进行能量的收集。该摩擦感应电池与之前并联摩擦感应电池相比，在减小面积的同时加强其在空间的密度，提高相同体积下的单元密度，并且每个电池单元大小与一个一元硬币相近。经过合理的设计，这种结构亦可以起到弹簧的作用，可以低成本高可靠性的采集震动产生的能源，并高效率输出。

作为本实施例的一个优选方案，将本实施例的摩擦感应电池设计成集成离子通道膜的高密度折叠能源转换电池。图11所示为所述高密度折叠能源转换电池结构示意图。如图11所示，高电解质浓度的离子凝胶301和低电解质浓度的离子凝胶302中间由阳离子交换膜50相隔。对摩擦感应电池，当施加外力时，第一摩擦层101和第二摩擦层102通过摩擦产生摩擦电荷，通过电荷的感应，在第一电极层201和第二电极层202之间产生极性相反的电荷，即在两个电极层之间形成电场，驱动高电解质浓度的离子凝胶301和低电解质浓度的离子凝胶302 中阳离子定向移动。当第一摩擦层101和第二摩擦层102接触时，高电解质浓度的离子凝胶301和低电解质浓度的离子凝胶302也相互接触，阳离子则在电场的作用下通过阳离子交换膜50在两层离子凝胶中移动，并通过嵌入其中的内嵌电极203输出电能。

由以上技术方案可以看出，本实施例所述摩擦感应电池，利用两个摩擦纳米发电机之间产生的电场作为驱动源，驱动凝胶中的电解质离子运动。另一方面，在两个摩擦纳米发电机之间填充离子凝胶层30，混入电解质，增大了表面电荷密度，减小内阻，极大地提高输出电流。同时，基于微纳制造或3D打印的方法，制备成高密度、多单元的摩擦感应电池，进一步提高输出效率，提升输出电流。

第二实施例

本实施例提供了一种摩擦感应级联电池。图12所示为所述级联电池结构示意图。如图12所示，弹性部件40由振动感应弹簧构成，并在其上下两侧分布着本发明所述的发电单元。其中一侧依次固定第一电极层201和第一摩擦层101，另一侧依次固定第二摩擦层102，离子凝胶层30和第二电极层202。由通过对所述摩擦感应电池的测试，发现几个并联摩擦感应电池的输出电压相差不多，但是随着摩擦感应电池并联单元的增加，输出电流呈现近乎线性的关系。

第三实施例

本实施例提供了一种轨道交通震动能源采集装置，所述震动能源采集装置由第一实施例的摩擦感应电池组成。为了验证基于接触起电效应驱动离子通道的高效率能源转换电池的应用效果，将所述摩擦感应电池和稳压电路相结合，集成到一块PCB上进行封装，搭建出整个自供电传感系统，并将其应用于列车运行过程，监测列车运行安全。图13所示为所述能源采集装置结构示意图。如图13所示，发电机TENG输出通过稳压模块LTC3588输出稳定的3.3V直流电压，用于给MEMS声学传感器供电，可将整个系统安装在列车轴承中，通过声音的变化来监测异物入侵情况。

综上所述，本发明提供了一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，用以解决现有技术中摩擦纳米发电机内阻高的问题。所述摩擦感应电池通过摩擦发电层进行摩擦发电，基于摩擦发电产生的电荷，电极层产生感应电荷并进行传递，位于摩擦发电层与电极层之间的离子凝胶层在感应电场的作用下提供离子通道。本发明利用离子凝胶、摩擦材料和离子通道膜构建导电通道，并基于接触分离起电和静电感应产生电场，驱动凝胶中的电解质离子运动，增大电极表面电荷密度，从而减小摩擦感应电池内阻，提高输出电流。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于接触起电效应驱动离子通道的摩擦感应电池，其特征在于，包括：

第一部件，用于进行摩擦发电，包括第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)；

第二部件，用于基于所述第一部件的摩擦发电过程进一步产生感应电荷并进行传递，包括第一电极层(201)和第二电极层(202)；

第三部件，包括富含电解质的离子凝胶层(30)，分别与所述第一部件和第二部件相接触，在所述第一部件和第二部件的电场作用下发生离子移动，产生离子通道；

第四部件，弹性部件(40)，用于驱动所述第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)相互接触分离,进行摩擦发电。

2.根据权利要求1所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)相互在静电序列中具有差异；所述第二摩擦层(102)通过采用金属材料被构造成电极，用于产生和传递电荷。

3.根据权利要求2所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)具有相同的构型和尺寸，所述第二摩擦层(102)和第二部件采用相同的材料、构型和尺寸。

4.根据权利要求3所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第二摩擦层(102)、第一电极层(201)和第二电极层(202)，选用金属材料铜(Cu)，厚度为0.06-1mm。

5.根据权利要求1所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第一摩擦层(101)和第一电极层(201)相互紧密贴合，构造成所述摩擦感应电池的上级板；所述第二摩擦层(102)、离子凝胶层(30)和第二电极层(202)依次紧密贴合，共同构造成所述摩擦感应电池的下级板；所述第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)还通过所述弹性部件(40)相连接；

弹性部件(40)通过自身弹性形变，驱动所述第一摩擦层(101)和第二摩擦层(102)相互接触分离，所述第二部件在摩擦起电和静电感应的作用下产生感应电荷，同时在所述第二摩擦层(102)和第二电极层(202)之间产生静电场，驱动所述离子凝胶层(30)中的离子定向进行移动。

6.根据权利要求1所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第一摩擦层(101)和/或第二摩擦层(102)相互对置的表面具有微纳结构。

7.根据权利要求1所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述弹性部件(40)包括振动感应弹簧或可折叠PET弹性体。

8.根据权利要求1所述的摩擦感应电池，其特征在于，富含电解质离子的所述离子凝胶层(30)，由明胶和交联剂戊二醛制得，电解质是氯化钠晶体；所述离子凝胶层(30)厚度为2-5mm。

9.根据权利要求1至8任一所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述第一摩擦层(101)，选用绝缘材料PTFE，厚度为0.01-0.06mm。

10.根据权利要求1至8任一所述的摩擦感应电池，其特征在于，所述摩擦感应电池通过所述第一电极层(201)和第二电极层(202)与外部系统电路连接。

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