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为了应对能源危机和日益严重的环境问题，人类亟待一种绿色环保并且可持续发展的能源。而摩擦纳米发电机的诞生，正好顺应了当下能源发展的趋势。作为纳米技术中的重要应用，摩擦纳米发电机具有成本低、效率高、体积小、质量轻、适用性强等优点。摩擦纳米发电机是一种基于摩擦起电现象与电荷诱导效应的新型的发电技术，它可以将人体运动、风能、海洋能等能源转换为电能。随着相关研究的不断深入，摩擦纳米发电机的工作模式、发电机结构和应用领域得到被不断拓宽。本论文从摩擦发电机的制备以及能源收集的角度，通过表面处理的方法提高了输出性能，并进一步通过复合式的发电机拓展了应用范围。具体研究内容如下: 一、通过使用电感耦合等离子体蚀刻技术对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜进行了表面处理。着重研究了不同工艺和不同等离子体气体对于实验结果的影响。结果表明，通过四氟化碳等离子气体处理后的PET薄膜，能更好的保留电晕充电时注入的电荷。进一步制备了相应的摩擦纳米发电机，经过四十万次的接触分离循环，其输出的转移电荷量依然可以保留原始值的68.6％，这一结果是未处理的三倍。由此可见等离子气体提高了摩擦纳米发电机的输出，而且这种方法对于聚酰亚胺这类非驻极体材料也有效果。 二、通过制备摩擦纳米发电机与电磁发电机复合的发电机，提出了一种自充电的充电宝。其中摩擦纳米发电机采用环扣环的弹性结构，一方面支撑着电磁发电机中的磁铁的振动，一方面协同电磁发电机收集环境中的振动能。结果表明，这种复合式的发电机振动五次即可将1000 μF的电容充电至1.69 V，进一步可以给锂电池、甚至智能手机充电，也可以驱动传感器为户外运动者提供有益讯息。 三、制备了一种可以嵌入运动鞋中的小型复合式纳米发电机。随着人的跑动，摩擦纳米发电机和电磁发电机协同作用，共同收集环境中振动的机械能。最终制备的复合式发电机直径4 cm，仅有1.2 cm高度，可以完全嵌入鞋底不会影响舒适性。一百个振动循环后，这种复合式纳米发电机可以将1000 μF的电容充电至5.09V。这种复合式纳米发电机也可以应用于给锂离子电池充电、给手机充电、驱动无线信号发射器、供能给计步器或者供能给定位器。 四、设计了一种依赖于圆柱形磁铁滚动的复合式纳米发电机，整体尺寸仅为5 cm*2 cm*1.2 cm，可以完整的嵌入到智能鞋中。随着人在行走中足部的晃动，其中的摩擦纳米发电机与电磁发电机可以正常工作，将足部的机械能转换为电能。通过研究不同步伐幅度以及加速度对复合式纳米发电机输出的影响，结果表明即使是步幅较小或者加速度较小的情况下发电机都可以有较高的输出性能，因此集成了这款发电机的智能鞋可以适用于不同年龄段的或者不同体能的人群使用。