碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯绕特定中轴线,卷曲而成的无缝的管状一维纳米材料,具有超高的长径比和大比表面积;同时具有优异的力学,热学和电学等性能。以碳纳米管为基本结构单元的集合体具有构型多变（如纤维,薄膜等）的特点,且兼具碳纳米管的本征优异性能和宏观几何特性,在海洋环境能量回收领域展现出前所未有的应用前景。近年来,基于各种机制（摩擦电,压电,铁电等）的能量采集器件被广泛研究,然而以上几类能量采集器件由于发电特性的限制,都不适用于在海洋环境中的低频能量回收应用。本论文围绕不同碳纳米管集合体的结构设计和精准制备,深入探讨了其在电解液中的电化学双电层电容变化行为,并将其应用于海洋低频环境中波浪能量的回收。主要研究内容如下:（1）采用物理气相沉积法和水助化学气相沉积法制备阵列碳纳米管,通过调节生长时间,气体流量,生长温度等参数,对阵列碳纳米管的结构参数进行调控,高度范围200-800μm,密度范围20-60 mg/cm3;通过不同的技术手段将阵列碳纳米管与商业单壁碳纳米管分别制备成不同的碳纳米管集合体,测试其机械强度和结构稳定性。（2）研究了不同碳纳米管集合体的电容性能,测试了其波浪能量回收性能,并进一步探究比较了碳纳米管集合体间组合构造的波浪能量回收特点（均在0.6 M Na Cl溶液中）。（3）使用费马扭转法将阵列碳纳米管条带和阵列碳纳米管薄膜制备获得壳芯结构的碳纳米管纤维,并将其作为工作电极,设计和组装基于电化学原理的碳纳米管能量回收器件,测试其将波浪能量转化为电能的功率能量输出以及能量转化效率,并详细探讨其工作原理。