随着化石能源危机的不断加剧和环境污染的日益严峻,人们迫切需要一种可再生、可持续、环保的能源收集方式。摩擦纳米发电机（TENG）可以将自然界中无处不在的机械能便捷地转化为电能。然而,高性能摩擦纳米发电机（TENG）所用的摩擦材料通常存在成本较高、加工设备昂贵、工艺复杂、无法规模化生产、环境友好性差等问题,本论文通过改进绿色的超临界二氧化碳（scCO2）发泡技术,制备了一种以热塑性聚氨酯（TPU）发泡薄膜为主体的柔性摩擦纳米发电机,显著提升了TENG的性能与耐用性,且有望规模化制备。首先,采用表面受限发泡法制备了具有多孔无皮层结构的TPU薄膜。研究了发泡工艺对表面泡孔和内部泡孔形貌的影响,以及不同结构薄膜的摩擦电性能。相比TPU实体薄膜,优化的多孔膜实现了输出电压和电流340%和460%的提升。深入揭示了无皮层TPU多孔膜的摩擦电输出性能提升原理。此外,采用TPU薄膜与互补结构聚甲基硅氧烷（PDMS）薄膜组装的TENG使输出电压和电流的进一步提高44%和53%,分别达到260 V和46μA。该TENG在电阻为3.3×10~6Ω时最大功率密度为4.6 W/m~2,并且展现了出色的稳定性。制备的柔性TENG不仅可以点亮104盏LED、给电容器充电和为小型电子设备供电,而且还能够作为自供电传感器检测冲击力、各种变形和监测人类行走行为。然后,通过在TPU薄膜超临界二氧化碳（scCO2）发泡过程中,创新性地引入动态scCO2流场,制备了具有独特褶皱结构的TPU薄膜。通过改变动态scCO2发泡工艺条件,实现了褶皱结构的调控,并深入研究了褶皱结构的形成机理。采用褶皱TPU薄膜制备的TENG最大输出电压可达142 V,电流可达2.8μA,转移电荷可达43 n C,分别是普通TPU薄膜输出性能的2.4倍,2.8倍和1.95倍。并且经过2850次循环压缩后性能依旧稳定,验证了TPU褶皱薄膜作为TENG正极材料的可行性及优势。该研究不仅提供了一种基于scCO2发泡的TPU薄膜制备方法,而且还验证了无皮层TPU薄膜与TPU褶皱薄膜,能够作为理想的高性能的摩擦纳米发电机正极材料,对摩擦电材料绿色制备和器件稳定性提升具有重要意义。