摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-9页 |
1.绪论 | 第13-36页 |
1.1 研究背景 | 第13-16页 |
1.1.1 课题来源 | 第13页 |
1.1.2 可穿戴电子设备对能源的需求 | 第13-15页 |
1.1.3 电子设备能量损耗及人体运动能量供给能力 | 第15-16页 |
1.2 微能源采集方式 | 第16-22页 |
1.2.1 压电纳米发电机 | 第17-19页 |
1.2.2 热释电纳米发电机 | 第19-20页 |
1.2.3 摩擦纳米发电机 | 第20-21页 |
1.2.4 三种类型纳米发电机性能对比 | 第21-22页 |
1.3 摩擦纳米发电机的国内外研究现状 | 第22-28页 |
1.3.1 微/纳能量采集器件 | 第22-24页 |
1.3.2 蓝色能源采集 | 第24-26页 |
1.3.3 自驱动传感器件 | 第26-28页 |
1.4 可穿戴摩擦纳米发电机的国内外研究现状 | 第28-31页 |
1.5 柔性摩擦纳米发电机的功能化应用 | 第31-34页 |
1.6 本文的主要内容 | 第34-36页 |
2.摩擦纳米发电机理论及性能影响因素 | 第36-66页 |
2.1 摩擦纳米发电机的工作模式 | 第36-38页 |
2.2 摩擦纳米发电机的基本原理 | 第38-41页 |
2.3 一阶集总参数等效电路模型 | 第41-42页 |
2.4 阻性负载特征与最佳负载电阻 | 第42-44页 |
2.5 容性负载特性与充电特性 | 第44-45页 |
2.6 摩擦纳米发电机性能提高途径 | 第45-64页 |
2.6.1 摩擦纳米发电机性能提高因素分析 | 第45-46页 |
2.6.2 通过复合纳米聚合物薄膜提高介电性能 | 第46-57页 |
2.6.3 通过孔穴结构薄膜减小有效厚度 | 第57-64页 |
2.7 小结 | 第64-66页 |
3.基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机 | 第66-86页 |
3.1 基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机的制备及性能测试 | 第66-74页 |
3.1.1 基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机的结构设计 | 第66-67页 |
3.1.2 基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机的工作原理 | 第67-69页 |
3.1.3 基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机的制备 | 第69-71页 |
3.1.4 基于织物结构的柔性摩擦纳米发电机输出性能测试 | 第71-74页 |
3.2 基于织物结构的层叠式摩擦纳米发电机的制备及性能测试 | 第74-80页 |
3.2.1 基于织物结构的层叠式摩擦纳米发电机的结构及制备过程 | 第74页 |
3.2.2 基于织物结构的层叠式摩擦纳米发电机的工作原理 | 第74-75页 |
3.2.3 基于织物结构的层叠式摩擦纳米发电机的性能测试与分析 | 第75-80页 |
3.3 实际应用实例 | 第80-85页 |
3.3.1 人体运动能量采集应用 | 第80-82页 |
3.3.2 人体运动次数监测应用 | 第82-85页 |
3.4 小结 | 第85-86页 |
4.基于核-壳同轴式结构的柔性摩擦纳米发电机 | 第86-108页 |
4.1 碳纳米管-室温硫化硅胶柔性电极的制备及性能测试 | 第87-92页 |
4.1.1 电极材料选用 | 第88-90页 |
4.1.2 电极材料制备 | 第90-91页 |
4.1.3 柔性电极性能测试 | 第91-92页 |
4.2 基于核-壳同轴式结构的柔性摩擦纳米发电机的结构设计 | 第92-94页 |
4.3 基于核-壳同轴式结构的柔性摩擦纳米发电机的工作原理 | 第94-95页 |
4.4 基于核-壳同轴式结构的柔性摩擦纳米发电机制备流程 | 第95-97页 |
4.4.1 制备流程 | 第95-97页 |
4.4.2 结构SEM图 | 第97页 |
4.5 性能测试与分析 | 第97-102页 |
4.5.1 不同运动状态下的输出性能 | 第97-99页 |
4.5.2 电压、功率阻抗特性 | 第99页 |
4.5.3 电流倍增特性 | 第99-100页 |
4.5.4 不同按压方向对输出性能的影响 | 第100页 |
4.5.5 不同结构尺寸对输出性能的影响 | 第100-101页 |
4.5.6 气囊饱和度对输出性能的影响 | 第101页 |
4.5.7 工作稳定性与可靠性 | 第101-102页 |
4.6 实际应用实例 | 第102-106页 |
4.6.1 人体运动能量采集应用 | 第102-103页 |
4.6.2 人体运动状态监测应用 | 第103-106页 |
4.7 小结 | 第106-108页 |
5.总结与展望 | 第108-111页 |
5.1 论文主要工作 | 第108-109页 |
5.2 工作展望 | 第109-111页 |
参考文献 | 第111-121页 |
攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第121-122页 |
致谢 | 第122页 |