作为现代电子技术革命的全新节点,柔性和穿戴式电子的发展是世界各国不和忽视的战略高地。然而,目前柔性电子设备的发展受传统供能方式限制,存在持久性差、安全性差和需要定期充电或更换电池等一系列缺点。因此,突破传统电池供电方式的限制,解决柔性穿戴性电子设备的长期可靠能源供给问题,是完成柔性电子技术革命必须跨越的一道障碍。近年来,环境中的机械能和人体日常活动时的肢体运动能受到大家的广泛关注,被认为可以通过采集后转换为电能,从而替代传统化学电池为电子器件进行能量供给。日益降低的微电子设备功耗和环境机械能的广泛分布,无疑使上述设想成为可能—纳米发电机应运而生。相较于电磁纳米发电机的“庞大”和复杂,摩擦纳米发电机稳定性低的不足,压电纳米发电机因其体积更小、质量更轻以及稳定性更高的优势,成为柔性化穿戴性电子设备能量供给单元的最佳选择。基于压电陶瓷的压电纳米发电机制备工艺已相对成熟,具备优异的输出性能且制作成本低,但高温制备过程中很难实现柔性化,成为柔性化电子领域的一大挑战。传统的“刚性减薄”和“柔性转移”结合工艺,尽管可以实现具有弯曲能力的压电纳米发电机,但无法实现器件的可拉伸特性,这对于具有多自由度、大应变特点的肢体运动机械能捕获无疑是一致命缺点。新近提出基于压电复合材料的纳米发电机虽然可以实现器件的可拉伸特性,但因常压制备过程中复合材料致密性过低,和基体中压电相分散均匀性过低而导致压电填料占比受限（²0wt%）等问题,致使系统整体输出性能过低,难以实现实际化应用。针对上述问题,本文通过采用新型剪切分散工艺和高压硫化手段,在保证复合材料拉伸性不小于30%的前提下,制备出了一种具有高致密性,超高压电相占比（92wt%）,和高输出性能(V_OC=65V,I_SC=1?A)的复合式压电式纳米发电机。本文分别选用PZT陶瓷粉体和高温硫化型（HTV）硅橡胶作为复合材料的压电填充相和基体材料。在分散混合过程中,强大的剪切力和挤压力克服PZT粉体间的范德华力、静电力以及硅橡胶的粘粘力,将填充相均匀分散在基体中。在硫化成型阶段,器件在20MPa的高压作用下,获得良好的致密性和优秀的力学韧性,并最终表现出优异的弹性和拉伸性。经改进的压电复合材料,在PZT含量高达92wt%时,杨氏模量仅为4.88MPa,表现出优异的形变能力。本文通过建立机电耦合理论物理模型,和借助Furukawa模型、利用MATLAB软件以及COMSOL有限元仿真软件,分析讨论了不同压电粒子分布状态下的应力分布情况,拉伸形变过程中,压电粒子在基体中的位移规律,以及不同压电相占比下,复合材料的电、力学性能变化规律。并实验测得了不同PZT含量下,复合式压电纳米发电机的实际电能输出和力学表征。本文实验测得了纳米发电机在规则的线性拉伸和拧、折、捏等复杂形变模式下的电能输出,以及对不同变化频率和速率机械能的电学响应规律。实验结果表明,该纳米发电机可以在各种复杂形变模式下,对各种不同条件的外界机械能输入产生电学响应输出。其电能输出大小与应变速率成正比,与激励频率无关,但输出电信号频率与之保持一致。时间长达2小时,次数多达10000次的不间断拉伸实验,证明器件具备极高的电学稳定性和机械可靠性。最后,本文对该复合式压电纳米发电机进行了实际化应用探索,验证了其为柔性和穿戴式电子供能的可行性。