物联网技术的飞速发展促进了电子设备朝着多功能、微型化、分布广的方向发展,而传统的电池供能方式存在许多不可避免的问题,比如充放电效率低,使用寿命短,废旧电池污染环境等,因此找到一种新的供能方案显得极为重要。基于摩擦起电和静电感应的摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,TENG)可以将环境中的机械能转化为电能,高效稳定地为电子设备供能,同时为解决不断加重的能源危机和环境问题提供了新的思路和方法。本文提出构建基于微-微复合多级和微-纳复合多级结构摩擦面的TENG,实现了摩擦表面超疏水性,增加了有效摩擦面积,研究工作具有重要的理论意义和工程应用价值。论文利用光刻与模塑复形的多级结构可控制造工艺,以次级结构孔模具为基底进行匀胶、光刻,制备得到复合孔的多级结构模具,再通过模塑复形方法,翻膜得到对应的多级结构薄膜,利用此方法制备了不同尺寸和中心距的微-微复合多级和微-纳复合多级结构。根据超疏水理论,表征了不同微观结构表面的亲疏水特性,分析表面结构对疏水性能的影响,确立了多级结构的构建对于固体表面超疏水特性的必要条件,验证了C4F8(八氟环丁烷)纳米薄膜沉积表面改性方法对疏水性能的提升。论文以单电极理论模型为参考对器件进行封装,得到了用于固-液摩擦发电的TENG,分析了水摩擦发电过程中的电荷流向,搭建固-液摩擦发电测试平台,表征了不同微纳结构摩擦面TENG的电信号输出特性,表征结果发现超疏水的多级结构摩擦表面发电机器件不仅信号输出幅值更高,充放电速度也明显更快。论文以垂直接触-分离理论模型为参考制备得到了用于固-固摩擦发电的器件,分析了激振过程中的电荷具体流向,搭建固-固摩擦发电测试平台,表征了微-微复合多级结构以及对应的单级结构摩擦面TENG的电输出特性,发现多级结构摩擦面器件具有更高的电信号输出,同时研究了激振力大小和激振频率对多级结构摩擦面TENG信号输出特性的影响规律。通过系统研究,本文获得了微-微复合多级和微-纳复合多级结构摩擦表面,可以很好的实现超疏水特性,广泛应用于固-液摩擦发电和固-固摩擦发电,得到高性能摩擦纳米发电机,在能源收集和电子设备自供电方面具有广阔的应用前景。