纤维素作为天然聚合物材料,具有储量大、可再生、易降解性等优点,在生物基柔性电子器件领域具有广阔的应用前景。其中,纤维素的结晶非对称性和极性特征赋予其一定的压电和摩擦电效应,因而能够用于自供能器件制造,然而其自身电输出性能有限,如何增强电输出性能是纤维素基自供能器件制造亟待解决的关键问题。因此,本论文以纤维素纳米纤维（CNF）作为典型体系,提出引入压电纳米填料、控制纤维素聚集态结构和引入外援型电介质等策略来强化纤维素材料的电输出性能,明确了纤维素材料电输出性能强化的微观机制,研究结果可为纤维素基自供能器件的制造和性能优化提供实验依据和技术指导。本文主要工作如下:（1）首先,研究压电纳米填料引入对纤维素压电性能的强化作用,通过多层次界面设计策略将纤维素与压电性聚偏氟乙烯（PVDF-g-MA）纳米纤维有机结合,并利用少量改性钛酸钡纳米颗粒为界面桥梁,构筑层状CNF/PVDF-g-MA复合薄膜,揭示双重压电纳米填料对纤维素压电性能的协同强化机理。研究发现:在纤维素材料中引入压电性PVDF-g-MA纳米纤维在不牺牲材料整体柔韧性的同时,有效提升其压电性能,并且其压电输出能力可以进一步通过调节纳米钛酸钡含量进行大范围调控,其中,复合材料压电常数从1.63 p C/N提高到27.2 p C/N（提高了17倍）,压电输出功率密度高达1.72μW/cm~2。（2）其次,研究纤维素聚集态结构对其压电性能的作用机制,通过控制纤维素冷冻干燥过程中冰晶生长方向来诱导分子链择优取向,从而制备出具有取向结构的纤维素气凝胶,并通过与各向同性气凝胶的对比研究,揭示纤维素取向结构对其压电性能的强化机制。研究发现:与各向同性的纤维素气凝胶相比,取向气凝胶内部分子链和整体微结构沿厚度方向择优取向,显著提升了外力作用下的偶极子极化程度,因而表现出较好的压电输出性能,得到4V的开路电压和0.17μA的短路电流,相比优化前提高了8倍。（3）最后,研究外援型电介质材料对纤维素摩擦电输出性能的强化作用,通过介电调控策略调节纤维素基摩擦器件中负极摩擦材料—聚偏氟乙烯（PVDF-g-MA）的电荷捕获能力,并制备出CNF/PVDF-g-MA基接触分离式摩擦发电器件,阐明了外援型电介质材料对纤维素摩擦电性能的影响规律。研究表明:导电填料（以还原氧化石墨烯为例）能够有效提升在CNF/PVDF-g-MA基摩擦电器件的负摩擦层PVDF-g-MA的介电常数,进而提高了器件在工作过程中表面电荷密度和电荷转移量,从而增强了摩擦电输出能力,其中输出电压高达65V,电流为2.1μA,转移电荷为20 n C,与优化前相比分别增大了240%、150%和270%。