目前，随着科技的进步，智能可穿戴设备的发展趋势越来越快，主要表现为功能更加复杂化，体积更加微型化。为了给这些电子设备提供所需的电能，常采用蓄电池，而蓄电池体积大、能量有限、对环境污染高的特点显然满足不了发展的需求，为了解决这一问题，本课题主要以BiCl3与PVDF复合为原材料，调控了膜的晶型结构以及微观结构，致力于研究一种质量轻、耐久度高、与人体相容性好，能将人体运动的机械能转换为电能，且转换效率高的纳米发电机，为智能可穿戴设备提供持续的绿色能源。本论文主要研究了以下几个方面：
　　1.以BiCl3/PVDF混合溶液在强电场中流延成膜。通过FTIR，XRD与SEM表征了复合膜的晶相组成与微结构特征，将复合膜组装成压电器件并测试了其压电响应。结果表明BiCl3与强电场分别对复合膜的晶相组成与排列有较大的影响，BiCl3掺杂量达到2wt%时，结晶度最大达到76.5%，β晶的含量最高达到89.5%。强电场促进了复合膜中β晶的形成与取向排布，进一步提高了复合膜的压电响应，相比于无电场下制得的复合膜，电场强度为750kV/m下制得的复合膜的输出电压提升了3倍，电压正峰值达到60.8v，其瞬时输出功率面密度达到120.1μWcm-2，正常工作的最高冲击频率为250Hz。
　　2.通过静电纺工艺制备了BiCl3/PVDF纤维基压电纳米发电机（PNG），用SEM观测了BiCl3/PVDF纳米纤维膜的微观结构，用XRD、FTIR、DSC分析其晶型结构，并测试了其力学性能以及压电输出。研究发现BiCl3的加入不仅能控制PVDF晶型的转变，促进极性β晶的形成，并且可以调控纳米纤维结构以及纤维膜的空间结构。当BiCl3的掺杂量为2wt%时电压输出最高达到1.0V，为纯PVDF纤维基PNG电压输出的4.76倍，最大输出电流为2.0μA，最大输出功率面密度为0.2μWcm-2。这种新型的发电机同时有着压电输出高，灵敏度高，整合性优良等特点。
　　3.在之前工作的基础上优化纳米纤维的排列并设计制作了取向阵列膜，与无纺膜、致密膜、无纺阵列膜等三种压电膜相对比研究了晶相组成、纤维密度、纤维排列对膜压电输出的影响。通过FTIR、DSC分析证实，纤维轴向上的极性β晶密度要高于纤维表面。无纺膜、致密膜、无纺阵列膜和取向阵列膜的压电输出以及压电转换效率呈递进增加的关系，取向阵列膜的输出电压和输出电荷分别为0.8V、500pC，要明显高于同等厚度的其它三种膜。取向阵列膜的最大输出功率为14.0μW，单次敲击下阵列膜所产生的电能不需要存储可点亮一个红色的二极管，并且取向阵列膜所连接的二极管的亮度要高于无纺阵列膜所连接的二极管。