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经济的快速发展和人口的急速增加，使得全球能源危机日益加重，传统能源的不可再生性使新能源的开发和利用备受世界瞩目。在新型能源中，海洋波浪能具有存储量大，稳定性强，不受环境、光照和季节等影响的优点，是最具有开发价值的能源之一。如何收集新型能源并转化成电能是新能源应用的重中之重。2012年提出的摩擦纳米发电机(TENG)为清洁能源提供了新的思路。摩擦纳米发电机基于有机薄膜之间或有机薄膜和金属之间的摩擦起电和静电感应耦合，可以有效收集低频和小位移的各种外界机械运动，具有成本低廉、制作简便、体积小、重量轻、柔性可弯曲等优势。因此，利用摩擦纳米发电机收集海波能具有很好的研究价值和应用前景。 本文在之前摩擦纳米发电机收集能源的研究基础上，探究并优化了水波能收集的摩擦纳米发电机的充电系统，并且制备和研究了弹簧辅助型摩擦纳米发电机用于高效收集水波能。其主要内容如下: 一、我们通过理论分析研究了波浪形摩擦纳米发电机在直接水波冲击和内嵌金属球撞击这两种情况中对电容充电的电学性能，并且实验验证了我们的结论。对于这两种情况，构建了其物理模型并推导出其充电性能相关的公式，探索了不同负载电容，循环次数和结构参数，如压缩变形深度、球尺寸、质量等对其充电性能的影响。在直接水波冲击下，发现存储能量和最大储能效率由变形深度控制，而内嵌金属球撞击情况下的存储能量和最大储能效率可以通过球尺寸进行优化。最后，通过实验测试证实了理论分析结果。这个工作为提高摩擦纳米发电机在水波能作用下的充电性能提供了新方法。 二、之前的工作已证明摩擦纳米发电机具有高效收集水波能的能力，在本次工作中，我们设计了一种弹簧辅助型TENG用于高效收集水波能。由于波浪能冲击力大但频率低，通过引入弹簧将单次水波冲击中巨大的能量转化为弹性势能存储在弹簧中，之后在多个弹簧带动发电机的循环中再转化为电能，将低频运动转化为高频运动从而提高能量收集效率。基础发电机单元的输出性能可以通过调节线性马达的参数和弹簧的参数包括刚度和长度，进行优化。存在最优弹簧刚度和最优弹簧长度，使发电机输出性能有最大值。弹簧的引入使得摩擦纳米发电机一个周期内的转移电荷增加了113％，能量转换效率提高了150％。之后，将四个优化的弹簧辅助型发电单元并联置于一个密闭的盒内，用来收集水波能。这个工作为提高发电机收集低频水波能时的输出性能和效率提供了新的思路。