近年来，越来越多的可穿戴电子产品相继进入人类的视野，相对于传统电子产品，这类产品质量轻、便于携带，很大程度地便利了人们的生活。但这类电子设备及系统目前正朝着小型化、便携化、多功能化等方向发展，而传统的供能系统如电池，存在硬质、体积大、使用寿命短、电解液易污染环境等缺点，难以满足其要求，因此如何高效并持续稳定地为电子设备供电，是科学家们一直致力解决的问题。
　　摩擦纳米发电机（TENG）将摩擦起电与静电感应效应相结合，可有效地收集环境中的机械能并将其转化为电能，它的出现为可穿戴电子产品的能源供给问题提供了新思路。目前，为进一步提高TENG的使用性能，通常会采用等离子体刻蚀、光刻蚀等技术手段增加材料的表面粗糙度，但这些方法大多成本高、制备工艺复杂且会对材料性能有所损伤。此外，材料硬质的问题也是制约TENG发展的一个重要因素。而静电纺丝技术制备的纤维膜其本身就具备一定的表面粗糙度，且透气性好、柔性好、可任意裁剪、结构可调性强。同时，还可采用该技术手段对材料进行表面改性处理，且工艺简单、成本低。因此，结合静电纺丝技术，将对TENG的发展具有重要的意义。
　　本课题将静电纺丝技术与摩擦纳米发电机相结合，一方面采用静电纺丝技术对织物表面进行改性处理，制备高性能的单电极式TENG，并将其与服装进行结合，用于收集人体产生的机械能；另一方面，通过连续静电纺丝直接制备直径分布均匀的多层结构纳米纤维膜，以从根本上提高摩擦电荷的转移速率和储存深度，获得电性能优良的纤维基TENG，并通过电路设计以TENG为供能系统，实现可穿戴电子产品的自驱动功能。具体的研究内容分为以下两部分：
　　（1） 调控静电纺溶液PVDF/PTFE的浓度参数，对织物表面进行处理，获得电负性优异的织物作为摩擦材料，制备一种柔性透气全织物结构的单电极式TENG。该TENG的功率密度可达80mW/m2，且经裁剪和连续水洗12h后，其电输出性能基本不受影响，能保持稳定，同时其机械耐久性和稳定性优异。此外，通过合理的电路设计，该TENG能与服装进行结合，用于收集人体不同运动状态下所产生的机械能，表明其在可穿戴领域具有较大的发展空间。
　　（2） 通过调控静电纺聚合物及添加颗粒的浓度，制备得到纤维形貌好且直径分布均匀的摩擦电正性材料（CA）及多层结构的摩擦电负性材料（PES/PS-CB/PS），并将其组装成接触分离式的 TENG。该多层结构 TENG 的转移电荷量、短路电流和开路电压相比于单摩擦层结构的TENG分别提高了45.5%、206.7%和155.6%，且其功率密度可达到130mW/m2，并具有优异的耐久性和稳定性。通过电路设计构筑一系列的自供能系统，最终可实现可穿戴电子产品的自驱动。