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随着物联网时代的到来,各种电子器件越来越多地被应用在生活中。如何为数量巨大的电子设备提供能量将是一个新的问题。传统的方式是使用电池来为电子器件供电,但这种方式存在着许多缺点。环境中存在着多种形式的能量,若能够从环境中收集这些能量并转化为电能,将是未来为电子设备供电的一种理想方式。湿度发电机是一种利用离子浓度差发电的能量转换器件。湿度发电机的聚合物薄膜内的离子浓度差会引起离子定向运动,产生电流。因此提高湿度发电机输出性能的一个关键因素在于增大薄膜内的离子浓度差。对于不对称保湿式的湿度发电机,增大薄膜两侧的湿度差会增大薄膜内的离子浓度差,提高发电机的输出性能。本文利用溶解-铸膜法制备了PVA/KOH聚合物薄膜,并用此薄膜制备了不对称保湿式的湿度发电机。KOH对水分子具有吸附作用,可以增加薄膜两侧的湿度差,提高湿度发电机的输出性能。在相对湿度为90%的环境中,PVA/KOH聚合物湿度发电机的输出电压为1.4 V,输出电流达到590μA,电流密度为49.2μA/cm2。在外接2.2 kΩ的负载时,输出功率达到140 m W/cm2。相比PVA湿度发电机,PVA/KOH聚合物湿度发电机的电压输出提高了2倍,电流输出提高了7倍。此外,本工作探究了PVA/KOH比例、薄膜厚度和环境湿度对湿度发电机输出性能的影响。在此基础上,通过将不同或相同比例的PVA/KOH聚合物薄膜以一定的顺序叠加,制备了多层薄膜叠加的湿度发电机,将湿度发电机的输出电流进一步提升了0.7倍,电流密度达到了83μA/cm2。摩擦纳米发电机是一种利用摩擦起电与静电感应原理收集转换环境中机械能的能量转换器件。相比于湿度发电机具有的低压高流的输出特点,摩擦纳米发电机的输出性能往往呈现高压低流的特征。导致这种输出特性的原因是摩擦纳米发电机在工作状态下具有较高的电容变化量和较低的摩擦层电荷承载量。虽然摩擦纳米发电机与湿度发电机的工作原理迥异,但其输出特性却具有很强的互补性。如能将湿度发电机的输出电荷引入至摩擦纳米发电机,理论上能够产生极大的输出增强效果。因此,我们制备了以聚乙烯（PE）和金属铝为摩擦层的摩擦纳米发电机,将PVA/KOH聚合物湿度发电机与摩擦纳米发电机结合,设计并制备了湿度-摩擦复合发电机。利用PVA/KOH聚合物湿度发电机高电流输出的特点,向聚乙烯和铝补充电荷,提高了摩擦材料表面的电荷密度,从而提高了复合发电机的整体输出性能。该复合发电机的输出功率达到27μW,大于两种发电机单独工作的输出功率加和4.35μW。探究了湿度发电机串联数量和环境湿度对湿度-摩擦复合发电机输出性能的影响。湿度-摩擦复合发电机的最大输出电压为500 V,最大输出电流为11μA。相比摩擦纳米发电机,输出电压提高了30倍,输出电流提高了10倍。