传统化石能源随着人类社会的飞速发展而日渐匮乏,研究新型的绿色发电技术迫在眉睫。此外,随着可穿戴电子设备的快速发展,人们对绿色环保、方便快捷的供电电源的需求也与日俱增。纳米发电机能够收集环境和人体中未被充分利用的机械能并将其转化为电能进而为电子设备供电,已成为近年来的研究热点。本硕士论文基于碳纳米管阵列在电解质溶液中的弯曲发电效应,设计并制备了基于碳纳米管阵列的流体纳米发电机,研究了其发电性能与发电机理,并将其应用于能量转换与利用、压力传感和运动传感中。主要内容如下:1.基于碳纳米管阵列的流体纳米发电机的制备。采用化学气相沉积（CVD）技术制备得到所需的碳纳米管阵列,通过热退火工艺处理碳纳米管阵列以除去碳纳米管阵列中的杂质碳进而提高其结晶度。通过静电纺丝技术增强碳纳米管阵列的机械性能,这种静电纺丝后的碳纳米管阵列即为基于碳纳米管阵列的流体纳米发电机。2.纳米发电测试器件的制备与纳米发电机的发电性能表征。利用激光切割技术设计并制备纳米发电测试器件,加入电解质溶液,将碳纳米管阵列复合电纺膜与电极相连后置入器件,推动此测试器件的推杆可以使得纳米发电机将机械能转换成电能。该纳米发电测试器件能够测量纳米发电机的各种发电性能。纳米发电机的最大开路电压能够达到130 mV、最大短路电流为5 μA、循环变形次数可达1000次等。3.碳纳米管阵列在溶液中的弯曲发电的机理探讨。结合实验设计和理论模拟结果,基于碳纳米管阵列的流体纳米发电机的动态弯曲发电过程,符合电解质溶液中的碳纳米管阵列的管间双电层重叠机理。4.纳米发电机的应用研究。此流体纳米发电机可应用于能量转换与利用、压力传感和运动传感三个领域:（1）能够将机械能转换为电能并点亮LED灯,实现能量转换与利用;（2）能够监测施加在纳米发电机上压力的变化,实现压力传感;（3）能够监测玩具小青蛙和小公鸡的运动,实现运动传感。总体而言,该基于碳纳米管阵列的流体纳米发电机可以高效、持续的从环境或人体中获取机械能并将其转换成电能输出,对能量转换与利用、自供电传感及缓解当前的能源危机和环境污染问题具有重要的意义。