介电弹性体发电机（DEG）是一种利用介电弹性体（DE）拉伸可变电容性质进行发电的新型发电机,可将往复运动中输入的机械能转变为电能从而实现从人体运动能量、波浪能和风能等低频率运动源中收集电能。研究表明,DEG发电性能（单循环发电量、能量密度和机电转化效率）受拉伸模式、实验电路以及DE材料机电性质等多方面因素影响。目前相关研究大部分是基于一种商业化聚丙烯酸酯材料,通过仿真模拟研究拉伸模式和实验电路对材料发电性能的影响。常见的拉伸模式包括单轴拉伸、锥形拉伸、等双轴拉伸及充气拉伸,其中等双轴拉伸下能获得最大的材料发电性能。另有一些工作聚焦于新型高发电性能材料的制备,然而截止目前,等双轴拉伸模式下DE材料的机电性能对发电性能的影响关系尚不清楚,因此高发电性能材料的制备方向仍不明确。已有报道指出,具备低电导率及较高断裂伸长率性质的材料是实现发电的前提,且在偏置电压一定的条件下,DEG发电性能主要受到定伸应力及介电常数的影响。因此,本课题拟研究DE材料的机电性能（包括定伸应力及介电常数）与等双轴拉伸模式下DEG发电性能的耦合关系,分别优选了以碳链为主链的拉伸结晶型溴化丁基橡胶（BIIR）和非拉伸结晶型顺丁橡胶（BR）以及以硅氧键为主链的非拉伸结晶型硅橡胶（SiR）作为DE基体,在满足发电要求的条件下制备了一系列分别以200%定伸应力(M200)和介电常数（ε）为变量的复合材料,通过对其微观结构,力学性能,电学性能和发电性能的表征,阐明介电弹性体材料的机电性能与等双轴拉伸模式下发电性能的影响关系。本课题研究内容与结论如下:在等双轴拉伸模式下,BIIR基DE材料的单循环发电量随复合材料ε增加而提高,而受M200影响较小。对于同一材料来说,单循环发电量随预设应变和外加偏置电压增加而提高,但最大单循环发电量在适中应变（150%）处取得,并非在最大应变处（200%）获得。能量密度与单循发电量的规律基本一致。提高材料的ε或降低M200均有利于提高机电转化效率。在等双轴拉伸模式下,BR基DE材料的单循环发电量和能量密度随复合材料ε的增大而增大。两种ε相同但M200不同的复合材料表现出相近的单循环发电量和能量密度。对于同一复合材料,增大预设应变或外加偏置电压,均可提高单循环发电量,但BR基材料的最大单循环发电量在100%应变处取得,而非最大应变（150%或200%）处。机电转化效率受ε和M200共同影响,即机电转化效率与ε呈正相关,而与M200呈负相关。在等双轴拉伸模式下,SiR基DE材料,在不考虑漏电的情况下,单循环发电量和能量密度与介电常数、外加偏置电压和预设应变呈正比,基本不受M200的影响。但SiR基材料的最大单循环发电量在100%应变处取得,而非最大应变（200%）处。机电转化效率随ε增加而提高,随M200增加而降低。BIIR基DE材料拉伸结晶的特性导致其在较高等双轴应变（100%-150%）下输入机械功大幅度增长。因此相比于BR基DE材料,BIIR材料的机电转化效率随应变下降更为明显。在单循环发电量相近的情况下,在100%应变处,BIIR基和BR基DE材料的机电转化效率分别为7.31%和6.14%,BIIR基材料转化效率更高;然而在150%应变处,BIIR基和BR基DE材料的机电转化效率分别为3.07%和3.55%,此时BR基材料机电转化效率更高。相较于以碳键为主链的BR基DE材料,SiR基DE材料的主链以硅氧键为主,后者分子链更为柔顺,定伸应力更低,粘性损耗更小,因此最大机电转化效率前者仅为11.61%,后者则为34.07%。结果表明,选择M200更低的基体有利于进一步提高机电转化效率。