随着信息化社会的发展,人们对电能的需求急剧增加。摩擦纳米发电机（TENG）作为一种可以把环境中的机械能转化为电能的新型能源转换装置,受到了研究人员的广泛关注。而作为TENG的一个重要组成部分,摩擦材料能够直接影响TENG的输出性能。传统的TENG通常是根据摩擦起电系列来选择摩擦材料的,这不仅限制了摩擦材料的选择范围,对于TENG的性能提高也有一定的局限性。因此,合理修饰传统摩擦材料或开发新型摩擦材料对TENG的发展十分重要。多金属氧酸盐,简称多酸（POMs）,是一类种类丰富、能级可调的团簇化合物,不仅具有合成简单、成本低、稳定性好等优点,还具有较强的电子转移和存储能力,使其能广泛地应用于能源转换装置中。因此,多酸可以作为电荷传输层修饰TENG的摩擦材料,通过短暂的电荷存储和释放产生的额外电势差来提高TENG的电压输出。同时,具有较强捕获电子能力的多酸是一种很好的电子受体,有望成为可以提高TENG电输出性能的新型摩擦材料。本文中,我们开展了基于多酸的TENG的研究工作,具体内容如下:1.我们设计了一种基于POMs/Ti O2复合薄膜和金属薄膜作为摩擦材料的半柔性TENG,通过多酸的修饰可以有效提高TENG的电输出性能。我们通过层接层（LBL）自组装策略制备了六种POMs/Ti O2复合薄膜(Si W12/Ti O2、PW12/Ti O2、Si Mo12/Ti O2、PMo12/Ti O2、P2W18/Ti O2和P2Mo18/Ti O2)作为TENG的摩擦材料,这是多酸首次作为电荷传输层应用于TENG中。SEM和AFM测试表明POMs/Ti O2复合薄膜比纯Ti O2薄膜的形貌更加均匀致密。电性能测试表明基于P2Mo18修饰的Ag-P2Mo18/Ti O2 TENG装置的电输出性能最佳,可产生10.5 V的电压输出,20 n A的输出电流和1.6 n C的电荷转移量。我们还研究了基于多酸修饰的TENG的工作机理,证明多酸可以通过短暂存储和转移电荷来提高TENG的电压输出。该实验证实了多酸在TENG中具有一定的应用前景。2.我们设计了一种基于Ti O2纳米阵列和多酸薄膜作为摩擦材料的柔性TENG,通过筛选出与Ti O2能级更加匹配的多酸作为TENG的摩擦材料可以有效提高TENG的电输出性能。我们通过旋涂的方法分别将4种Keplerate型多酸({Mo132}、{Mo72Fe30}、{Mo72V30}和{Mo72Cr30})均匀地涂覆在柔性的ITO-PET基底上制备成多酸薄膜。SEM和AFM测试表明多酸薄膜的表面形貌都是均匀致密的,可以作为TENG的摩擦材料。电性能测试表明{Mo132}(3 mg m L-1)和Ti O2纳米花阵列作为摩擦材料的TENG的电输出性能最佳,可产生26.2 V的输出电压,125.4 n A的输出电流和3.62 n C的电荷转移量。我们还研究了Keplerate型多酸作为摩擦材料的TENG的工作机理,证明Keplerate型多酸可以作为新型摩擦材料提高TENG的电输出性能。该实验拓宽了TENG的摩擦材料的选择范围。