随着科学技术的发展,可穿戴电子产品层出不穷,能源供电问题日益突出。摩擦纳米发电机（TENG）可以收集日常生活中的机械能转变成电能,是新时代收集能源的一种新方式。而可穿戴TENG的摩擦材料需要满足安全、绿色环保、成本低和生物相容性好等要求。木质纤维素是由于其独特的结构、优异的性能和丰富的自然资源,是很有前途的可再生纳米材料,且从中获得的纤维素纳米纤丝（CNFs）具有优秀的化学可修饰性和机械性能。CNFs可用于制备绿色电子产品,如纤维素基电子柔性晶体管、有机发光二极管、印刷天线和射频识别设备、可写触摸屏和储能材料。CNFs具有的绿色环保和良好的生物相容性在可穿戴TENG中具有很大的应用前景。本论文以CNFs作为实验样品的基础材料。采用氨基改性CNFs,碳纳米管和钛酸钡电纺成纳米纤维附着在改性CNFs膜表面,制备了一种多层正极复合膜。结果表明,不同分散质量比的钛酸钡颗粒在氨基硅烷改性纳米纤维素膜（A-CNFs）表面均匀分布,随着钛酸钡含量的增加,衍射峰的强度增加。通过使用钛酸钡纳米粒子作为负载层,复合材料的介电常数提高了39.3%（0-1 MHz）,介电损耗降低了98.6%（0-1 MHz）。多层复合膜的TENG与纯CNFs膜相比,开路电压、短路电流和电荷量分别提升了83.1%、137.5%和58.8%,表明设计的多层复合膜具有良好的摩擦电性能。针对多层结构复合膜对TENG电输出性能的影响,探究了电荷传输和储存的过程。理论分析表明,电荷传输层具有较好的导电性,提高了电荷传输速度,钛酸钡介电层的加入提高了复合薄膜的介电性。且当Ba Ti O₃在电荷储存层中的分散质量比为12 wt%时,该TENG的电输出性能最好,其开路电压为172 V,短路电流为8.5μA,输出电荷为72 n C。针对收集人体运动能量设计了一种使用纸张作为支撑材料的新型蝶形结构摩擦纳米发电机（BT-TENG）。BT-TENG具有良好的可集成性和稳定性,短路电流可达到6.3μA,电荷量达到176 n C。BT-TENG可作为传感器用于检测人体肘部弯曲运动的状态并及时做出响应,具有自供电传感器的灵敏度和响应性。而且BT-TENG收集人体运动产生的机械能可以给电容器充电,还可以给电子手表供电以及点亮LED灯,为实现适用于可穿戴柔性电子系统的可持续电源提供了有利条件。