JP2021513320A - 摩擦電気発電素子及びその製造方法 - Google Patents
摩擦電気発電素子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021513320A JP2021513320A JP2020546251A JP2020546251A JP2021513320A JP 2021513320 A JP2021513320 A JP 2021513320A JP 2020546251 A JP2020546251 A JP 2020546251A JP 2020546251 A JP2020546251 A JP 2020546251A JP 2021513320 A JP2021513320 A JP 2021513320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- triboelectric
- power generation
- generation element
- layer
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 106
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 44
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 35
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 33
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 21
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 21
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 19
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 11
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 10
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 9
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 9
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 9
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 5
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001482630 Epinnula magistralis Species 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2C3=C[CH]C=CC3=CC2=C1 RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N o-biphenylenemethane Natural products C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02N1/04—Friction generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/22—Methods relating to manufacturing, e.g. assembling, calibration
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
図1は、本発明の一実施例による摩擦電気発電素子の側断面の模式図である。図1に図示されたように、本発明による摩擦電気発電素子は、中心部に位置して相互異なる2つ以上の高分子からなる接合(junction)構造の摩擦部を含む摩擦電気発生層300、前記摩擦電気発生層300のいずれか一面に対向されて位置する第1電極100及び前記摩擦電気発生層300の他の一面に対向されて位置する第2電極200を含む。
その他、本明細書において、高分子溶液及び混合液を先に製造し、以後、電極の表面をマスキング処理すると記載しているが、これはあくまで説明の便宜のためのものにすぎず、その手順が変わったり、同時に進められてもよい。
先ず、PMMAをTetrahydrofuran(THF)に0.1g/mLの濃度で常温で溶解させ、PVCもTHFに0.1g/mLの濃度で同様に常温で溶解させた後、PMMA溶液とPVC溶液を1:1の重量比で混合して高分子混合液を製造した。
PVCとPMMA溶液を混合せずにPVCとPMMA層を1回順次コーティングして積層したことを除いては、前記実施例1と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した。
PVCとPMMA層を交互に交差して3回ずつコーティングして積層したことを除いては、前記実施例2と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した。
PVCとPMMA層を交互に交差して5回ずつコーティングして積層したことを除いては、前記実施例2と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した。
高分子混合液を使用しないため、ドロップキャスティング、乾燥及びアニーリング工程が排除されたことを除いては、前記実施例1と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した。
PVC溶液を除いて、PMMA‐PVC高分子混合液の代わりにPMMA高分子溶液を使用したことを除いては、前記実施例1と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した(すなわち、摩擦電気発生層はPMMA高分子のみで構成)。
PMMA溶液を除いて、PMMA‐PVC高分子混合液の代わりにPVC高分子溶液を使用したことを除いては、前記実施例1と同様に行って摩擦電気発電素子を製造した(すなわち、摩擦電気発生層はPVC高分子のみで構成)。
前記実施例1及び比較例1ないし3で製造された摩擦電気発電素子の両電極とマルチメートル(multimeter、UT61E、UNI‐T社、中国)を電線で連結した後、素子に加えられる衝撃による電圧変化を測定した。すなわち、最初10秒の休止期後に20秒間、1秒当たり3回ずつ(3Hz)素子を上下に曲げ、次いで、10ないし20秒の休止期を持ち、以後、最初休止期を除いた残りの過程をさらに2回繰り返した。
前記実施例2ないし4で製造された積層型摩擦電気発電素子の両電極とマルチメートル(multimeter、UT61E、UNI‐T社、中国)を電線で連結した後、素子に加えられる衝撃による電圧変化を測定した。すなわち、最初10秒の休止期後に20秒間、1秒当たり3回ずつ素子を上下に曲げ、次いで、10ないし20秒の休止期を持ち、以後、最初休止期を除いた残りの過程をさらに2回繰り返した。
Claims (20)
- 中心部に位置して相互異なる2つ以上の高分子からなる接合(junction)構造の摩擦部を含む摩擦電気発生層300;
前記摩擦電気発生層300のいずれか一面に対向されて位置する第1電極100;及び
前記摩擦電気発生層300の他の一面に対向されて位置する第2電極200;を含む摩擦電気発電素子。 - 前記高分子は、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアクリロニトリル、天然ゴム、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリ塩化ビニル及びポリジメチルシロキサンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記摩擦電気発生層には相互異なる2つの高分子が0.1:99.9ないし99.9:0.1の重量比で含まれることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記第1及び第2電極は、銅、アルミニウム、金、銀、carbon felt、carbon paper及び炭素ナノチューブ(CNT)が添加された複合体からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記第1及び第2電極は、前記摩擦電気発生層と対面する部分を除いた他の外部露出面が、接着成分が塗布されたテープまたは絶縁体物質によってマスキング(Masking)処理されることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記摩擦電気発電素子は、
前記第1及び第2電極100、200それぞれの外周面に位置する一対以上の第1コーティング層400;及び
前記第1コーティング層400それぞれの外周面に位置する一対以上の第2コーティング層500;をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。 - 前記第1コーティング層は、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、パラフィンワックスとポリオレフィンの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記第2コーティング層500は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、これらの混合物及びこれらの中でいずれか一つ以上と前記第1コーティング層400を構成する化合物の混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記摩擦電気発生層の厚さは1nmないし10,000μmであることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記第1及び第2電極の厚さは20nmないし5mmであることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記第1コーティング層の厚さは100nmないし10mmで、前記第2コーティング層の厚さは1μmないし10mmであることを特徴とする、請求項6に記載の摩擦電気発電素子。
- 前記摩擦電気発電素子は、
前記摩擦電気発生層と第1電極の間、及び摩擦電気発生層と第2電極の間それぞれに、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアクリロニトリル、天然ゴム、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリ塩化ビニル及びポリジメチルシロキサンからなる群から選択される素材を含む第1界面層600;及び第2界面層700;をさらに含み、
前記第1界面層及び第2界面層は、摩擦電気(Triboelectric)の極性が相互異なることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦電気発電素子。 - a)誘電性質が相違する2つ以上の高分子をそれぞれ溶媒に溶解及び分散させたり、溶解及び分散させた後で混合したり、溶融させて混合する段階;
b)素材が相違する第1電極及び第2電極それぞれの表面の一部をマスキング処理する段階;
c)前記マスキング処理された第1及び第2電極のいずれか一つの電極において、マスキング処理されていない露出面に前記a)段階で混合されたり混合されていない高分子溶液を供給した後で乾燥または硬化させ、電極上に摩擦電気発生層を形成する段階;及び
d)前記摩擦電気発生層の上部に前記摩擦電気発生層が形成されていない残りの電極を積層させた後で圧搾する段階;を含む摩擦電気発電素子の製造方法。 - 前記c)段階及びd)段階のいずれか一つ以上の段階が行われた後は、前記摩擦電気発生層をアニーリングさせる工程が行われることを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。
- 前記溶媒は、線形及び環形の脂肪族(alkane)系化合物、芳香族(aromatic)系化合物、ケトン(ketone)系化合物、線形及び環形のエーテル(ether)系化合物、アミン(amine)系化合物、硫化物(sulfide)系化合物及びハロゲン(halogen)系化合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。
- 前記各高分子溶液の混合比は、重量比で0.1:99.9ないし99.9:0.1であることを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。
- 前記摩擦電気発電素子の製造方法は、
e)前記第1電極及び第2電極の各外周面に第1コーティング層を形成する段階;及び
f)前記第1コーティング層の各外周面に第2コーティング層を形成する段階;をさらに含むことを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。 - 前記第1コーティング層は、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、パラフィンワックスとポリオレフィンの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記第2コーティング層は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、これらの混合物及びこれらの中でいずれか一つ以上と前記第1コーティング層を構成する化合物の混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項17に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。
- 前記摩擦電気発電素子の製造方法は、
前記c)段階で形成された摩擦電気発生層の表面上に、前記c)段階で使われた高分子混合液を1回以上再供給した後で乾燥させる段階;をさらに含むことを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。 - 前記高分子をそれぞれ溶媒に溶解及び分散させた後、混合せずに電極上に各高分子溶液を順次供給して積層型の摩擦電気発電素子が製造されることを特徴とする、請求項13に記載の摩擦電気発電素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170156387A KR102213229B1 (ko) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
KR10-2017-0156387 | 2017-11-22 | ||
PCT/KR2018/013687 WO2019103374A1 (ko) | 2017-11-22 | 2018-11-12 | 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021513320A true JP2021513320A (ja) | 2021-05-20 |
JP7254092B2 JP7254092B2 (ja) | 2023-04-07 |
Family
ID=66631093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020546251A Active JP7254092B2 (ja) | 2017-11-22 | 2018-11-12 | 摩擦電気発電素子及びその製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11545914B2 (ja) |
EP (1) | EP3716465A4 (ja) |
JP (1) | JP7254092B2 (ja) |
KR (1) | KR102213229B1 (ja) |
CN (1) | CN111480289A (ja) |
RU (1) | RU2745850C1 (ja) |
SG (1) | SG11202004436WA (ja) |
WO (1) | WO2019103374A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102213229B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2021-02-04 | 송찰스기석 | 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
EP3653103B1 (en) * | 2017-12-29 | 2023-11-15 | Menfis Korea Co., Ltd. | Surgical instrument for endoscope |
KR102381422B1 (ko) * | 2019-09-25 | 2022-03-30 | 경상국립대학교산학협력단 | 다공성 탄성 센서를 이용한 폴리머 비계 표면패턴을 이용한 연성 압력센서 |
KR20210077157A (ko) * | 2019-12-17 | 2021-06-25 | 송찰스기석 | 분리막이 적용된 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
KR102437360B1 (ko) * | 2020-08-19 | 2022-08-26 | 인하대학교 산학협력단 | 불소계 고분자 및 황 고분자를 포함하는 대면적 대전체 복합필름, 그의 제조방법 및 그를 이용한 마찰전기 발전소자 |
KR102623192B1 (ko) * | 2021-12-23 | 2024-01-11 | 연세대학교 산학협력단 | 고민감성 돌기형 압력 센서를 위한 전극 구조체 및 그 제조 방법 |
KR20230166734A (ko) | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 숙명여자대학교산학협력단 | 굴곡진 형태의 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013529884A (ja) * | 2010-06-23 | 2013-07-22 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気機械変換器、その製造方法およびその使用 |
JP2014087149A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Nippon Shokubai Co Ltd | 振動発電装置用帯電樹脂基材 |
JP2016139779A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-08-04 | 株式会社リコー | 素子及び発電装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2142678C1 (ru) * | 1996-03-15 | 1999-12-10 | Черкашин Павел Васильевич | Протонный генератор - черкашина п.в. |
JP5434305B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-03-05 | トヨタ紡織株式会社 | 発電マット |
KR101358291B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-02-12 | 서울대학교산학협력단 | 액체의 접촉각 및 접촉면적의 변화를 이용한 에너지 전환 장치 |
JP2014207391A (ja) | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 住友電気工業株式会社 | 発電素子、発電デバイス、発電ユニット及び発電素子の設置方法 |
KR101476742B1 (ko) * | 2013-11-14 | 2014-12-29 | 포항공과대학교 산학협력단 | 나노발전기의 제조방법 |
KR101529814B1 (ko) | 2014-01-09 | 2015-06-17 | 성균관대학교산학협력단 | 하이브리드 발전소자 |
KR101538082B1 (ko) | 2014-01-24 | 2015-07-22 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 압전 및 마찰전기를 이용한 스펀지 구조의 소형 발전기 및 그 제조방법 |
CN104980060B (zh) * | 2014-04-09 | 2017-05-10 | 北京纳米能源与系统研究所 | 采集液体机械能的摩擦电纳米发电机以及发电方法 |
FR3024303B1 (fr) * | 2014-07-24 | 2016-08-26 | Commissariat Energie Atomique | Procede ameliore de realisation d'un generateur tribo-electrique a polymere dielectrique rugueux |
US10333430B2 (en) * | 2014-11-25 | 2019-06-25 | Georgia Tech Research Corporation | Robust triboelectric nanogenerator based on rolling electrification |
KR102293796B1 (ko) * | 2014-12-03 | 2021-08-25 | 삼성전자주식회사 | 마찰대전 발전소자 |
US10439517B2 (en) * | 2015-01-26 | 2019-10-08 | Georgia Tech Research Corporation | Triboelectric nanogenerator for harvesting energy from water |
US10199958B2 (en) * | 2015-04-21 | 2019-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Triboelectric generator |
KR102553838B1 (ko) * | 2015-04-21 | 2023-07-12 | 삼성전자주식회사 | 마찰전기 발전기 |
KR101645134B1 (ko) | 2015-05-08 | 2016-08-03 | 성균관대학교산학협력단 | 형상기억 폴리머 지지체를 이용한 정전기 에너지 발전소자 |
US10305020B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-05-28 | Ricoh Company, Ltd. | Element and electric generator |
KR101694003B1 (ko) | 2015-06-05 | 2017-01-06 | 성균관대학교산학협력단 | 하이브리드 형태의 전해질을 이용한 마찰전기 에너지 발전 소자 |
KR101971076B1 (ko) | 2015-07-29 | 2019-04-22 | 주식회사 엘지화학 | 마찰 전기를 이용한 발전기 |
FR3043864A1 (fr) * | 2015-11-13 | 2017-05-19 | Patrice Cocheteux | Dispositif de detection d'impact par triboelectrification |
KR20170087122A (ko) | 2016-01-19 | 2017-07-28 | 한국기계연구원 | 마찰전기 발전기 및 그 제조방법 |
US10629800B2 (en) * | 2016-08-05 | 2020-04-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Flexible compact nanogenerators based on mechanoradical-forming porous polymer films |
KR101720913B1 (ko) * | 2016-12-28 | 2017-03-29 | 전남대학교산학협력단 | 마찰전기 발생장치 |
KR102213229B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2021-02-04 | 송찰스기석 | 마찰전기 발전 소자 및 그 제조방법 |
-
2017
- 2017-11-22 KR KR1020170156387A patent/KR102213229B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-11-12 WO PCT/KR2018/013687 patent/WO2019103374A1/ko unknown
- 2018-11-12 US US16/764,903 patent/US11545914B2/en active Active
- 2018-11-12 SG SG11202004436WA patent/SG11202004436WA/en unknown
- 2018-11-12 EP EP18880677.2A patent/EP3716465A4/en active Pending
- 2018-11-12 CN CN201880080776.5A patent/CN111480289A/zh active Pending
- 2018-11-12 RU RU2020120437A patent/RU2745850C1/ru active
- 2018-11-12 JP JP2020546251A patent/JP7254092B2/ja active Active
-
2022
- 2022-11-29 US US18/071,265 patent/US20230123778A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013529884A (ja) * | 2010-06-23 | 2013-07-22 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気機械変換器、その製造方法およびその使用 |
JP2014087149A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Nippon Shokubai Co Ltd | 振動発電装置用帯電樹脂基材 |
JP2016139779A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-08-04 | 株式会社リコー | 素子及び発電装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11545914B2 (en) | 2023-01-03 |
KR20190058941A (ko) | 2019-05-30 |
EP3716465A4 (en) | 2021-07-21 |
US20230123778A1 (en) | 2023-04-20 |
EP3716465A1 (en) | 2020-09-30 |
JP7254092B2 (ja) | 2023-04-07 |
SG11202004436WA (en) | 2020-06-29 |
KR102213229B1 (ko) | 2021-02-04 |
US20200343829A1 (en) | 2020-10-29 |
CN111480289A (zh) | 2020-07-31 |
WO2019103374A1 (ko) | 2019-05-31 |
RU2745850C1 (ru) | 2021-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021513320A (ja) | 摩擦電気発電素子及びその製造方法 | |
Lv et al. | Nanocarbon‐based materials for flexible all‐solid‐state supercapacitors | |
Wang et al. | Three-dimensional printing of polyaniline/reduced graphene oxide composite for high-performance planar supercapacitor | |
Baker et al. | Polyaniline nanofibers: broadening applications for conducting polymers | |
Luo et al. | Healable transparent electronic devices | |
Lee et al. | Layer-by-layer assembly for graphene-based multilayer nanocomposites: synthesis and applications | |
Nurmakanov et al. | Structural and chemical modifications towards high-performance of triboelectric nanogenerators | |
Liu et al. | Nanostructured graphene composite papers for highly flexible and foldable supercapacitors | |
Yang et al. | Polymer nanocomposites for energy storage, energy saving, and anticorrosion | |
Gong et al. | Breath figure micromolding approach for regulating the microstructures of polymeric films for triboelectric nanogenerators | |
Yu et al. | Flexible, sandwich-like Ag-nanowire/PEDOT: PSS-nanopillar/MnO 2 high performance supercapacitors | |
US20140014403A1 (en) | Energy storage and dispensing flexible sheeting device | |
Tang et al. | A new class of flexible nanogenerators consisting of porous aerogel films driven by mechanoradicals | |
Shit et al. | Mineralized soft and elastic polymer dot hydrogel for a flexible self-powered electronic skin sensor | |
Lu et al. | Planar graphene‐based microsupercapacitors | |
CN108766778A (zh) | 一种三明治结构柔性全固态透明超级电容器及其制备方法 | |
CN103337376B (zh) | 一种全固态卷绕式超级电容器及其制备方法 | |
KR20150098608A (ko) | 프린트된 에너지 저장 디바이스 | |
Yar et al. | Flexible nanofiber based triboelectric nanogenerators with high power conversion | |
Khan et al. | Retracted: A concise review on the elastomeric behavior of electroactive polymer materials | |
Lee et al. | Anomalous stretchable conductivity using an engineered tricot weave | |
Kang et al. | Thin coating of microporous organic network makes a big difference: Sustainability issue of Ni electrodes on the PET textile for flexible lithium-ion batteries | |
Dulal et al. | Smart and Multifunctional Fiber‐Reinforced Composites of 2D Heterostructure‐Based Textiles | |
Bhadra et al. | Electrical and electronic application of polymer–carbon composites | |
Mansor et al. | Polymer nanocomposites smart materials for energy applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210913 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220314 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220815 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221213 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20221213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221219 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230112 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20230116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7254092 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |