| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-38页 |
| 1.1 自驱动系统(Self-Powered System) | 第12-15页 |
| 1.1.1 能源危机与环境问题 | 第12-13页 |
| 1.1.2 信息化时代的迅猛发展 | 第13页 |
| 1.1.3 自供能系统的提出 | 第13-14页 |
| 1.1.4 自驱动系统的基本构成 | 第14-15页 |
| 1.2 基于机械能的机电换能器件 | 第15-21页 |
| 1.3 摩擦纳米发电机规范和理论定位 | 第21-26页 |
| 1.3.1 摩擦纳米发电机的能量输出循环(CEO) | 第22-23页 |
| 1.3.2 摩擦纳米发电机理论的最大能量循环(CMEO) | 第23-24页 |
| 1.3.3 摩擦纳米发电机的品质因数(FOM) | 第24-25页 |
| 1.3.4 摩擦纳米发电机的理论源头 | 第25-26页 |
| 1.4 摩擦纳米发电机用以收集环境中的机械能 | 第26-29页 |
| 1.5 适用于摩擦纳米发电机的电源管理系统 | 第29-30页 |
| 1.6 基于摩擦纳米发电机的自驱动传感器 | 第30-35页 |
| 1.6.1 自驱动机械传感器 | 第30-34页 |
| 1.6.2 与纳米材料结合的自驱动传感器 | 第34-35页 |
| 1.7 基于摩擦纳米发电机的自驱动系统 | 第35-36页 |
| 1.8 本论文的主要研究工作和创新点 | 第36-38页 |
| 2 摩擦纳米发电机的结构设计 | 第38-82页 |
| 2.1 一种能够同时收集风能和光能的纳米发电机 | 第38-52页 |
| 2.1.1 引言 | 第38页 |
| 2.1.2 实验部分 | 第38-40页 |
| 2.1.3 实验结果与分析 | 第40-51页 |
| 2.1.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 2.2 基于棋盘电极的全方位平面运动采集纳米发电机 | 第52-65页 |
| 2.2.1 引言 | 第52-53页 |
| 2.2.2 实验部分 | 第53-54页 |
| 2.2.3 实验结果分析 | 第54-64页 |
| 2.2.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 2.3 基于螺旋电极的转动及平动双功能能量采集器件 | 第65-82页 |
| 2.3.1 引言 | 第65-67页 |
| 2.3.2 实验部分 | 第67页 |
| 2.3.3 SETG的表征测试工具 | 第67-68页 |
| 2.3.4 结果与分析 | 第68-80页 |
| 2.3.5 本章小结 | 第80-82页 |
| 3 摩擦纳米发电机的结构设计以解决磨损和防水问题 | 第82-108页 |
| 3.1 基于滚动模式和非接触自由摩擦层模式的超耐久摩擦纳米发电机 | 第82-96页 |
| 3.1.1 引言 | 第82-83页 |
| 3.1.2 实验部分 | 第83页 |
| 3.1.3 结果与分析 | 第83-95页 |
| 3.1.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 3.2 一种用于恶劣环境中的全封装杂化纳米发电机 | 第96-108页 |
| 3.2.1 引言 | 第96-97页 |
| 3.2.2 实验部分 | 第97-98页 |
| 3.2.3 结果与分析 | 第98-107页 |
| 3.2.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 4 基于固-液界面摩擦效应的液滴/气泡传感器 | 第108-120页 |
| 4.1 引言 | 第108-109页 |
| 4.2 实验部分 | 第109页 |
| 4.2.1 TMS的制备 | 第109页 |
| 4.2.2 测试装置仪器 | 第109页 |
| 4.3 结果与分析 | 第109-119页 |
| 4.3.1 TMS基本结构表征 | 第109-111页 |
| 4.3.2 TMS工作机理 | 第111-112页 |
| 4.3.3 液滴气泡大小与毛细管直径的关系 | 第112-115页 |
| 4.3.4 Liquid-TMS和Gas-TMS性能测试 | 第115-118页 |
| 4.3.6 TMS应用展示 | 第118-119页 |
| 4.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 5 基于摩擦纳米发电机的自充电供能单元 | 第120-148页 |
| 5.1 基于硅胶的全封装超柔性可拉伸自充电供能包 | 第120-133页 |
| 5.1.1 引言 | 第120-121页 |
| 5.1.2 实验部分 | 第121页 |
| 5.1.3 结果与分析 | 第121-132页 |
| 5.1.4 本章小结 | 第132-133页 |
| 5.2 全纸基超轻质自充电供能单元 | 第133-148页 |
| 5.2.1 引言 | 第133-134页 |
| 5.2.2 实验部分 | 第134-135页 |
| 5.2.3 结果与分析 | 第135-145页 |
| 5.2.4 本章小结 | 第145-148页 |
| 6 电容式机械触发摩擦纳米发电机电源管理系统 | 第148-164页 |
| 6.1 引言 | 第148-149页 |
| 6.2 实验部分 | 第149-150页 |
| 6.2.1 SFT模式的摩擦纳米发电机的制备 | 第149页 |
| 6.2.2 CS模式的摩擦纳米发电机的制备 | 第149页 |
| 6.2.3 电源管理板的制备 | 第149页 |
| 6.2.4 移动控制和电输出测试 | 第149-150页 |
| 6.3 实验结果与分析 | 第150-161页 |
| 6.3.1 电源管理的设计工作机理 | 第150-154页 |
| 6.3.2 运动触发的电源管理单元设计 | 第154-155页 |
| 6.3.3 实验装置 | 第155页 |
| 6.3.4 TENG单独的输出性能测试 | 第155-157页 |
| 6.3.5 使用电源管理单元N=2时TENG的输出 | 第157页 |
| 6.3.6 使用电源管理单元5时TENG的输出 | 第157-159页 |
| 6.3.7 能量转化效率 | 第159-160页 |
| 6.3.8 延伸该系统的应用面 | 第160-161页 |
| 6.4 讨论 | 第161-162页 |
| 6.5 本章小结 | 第162-164页 |
| 7 基于滚动摩擦增强的摩擦纳米发电机的自驱动电化学回收系统 | 第164-176页 |
| 7.1 引言 | 第164-165页 |
| 7.2 实验部分 | 第165-166页 |
| 7.2.1 FEP表面的纳米线结构制备 | 第165页 |
| 7.2.2 固定部件和转动部件的制备 | 第165页 |
| 7.2.3 RF-TENG的表征和电学测量仪器 | 第165页 |
| 7.2.4 用以收集铜离子的电化学电池 | 第165-166页 |
| 7.3 结果和讨论 | 第166-175页 |
| 7.3.1 RF-TENG结构设计 | 第166-167页 |
| 7.3.2 RF-TENG工作机制 | 第167-168页 |
| 7.3.3 RF-TENG的电学输出性能测试 | 第168-171页 |
| 7.3.4 RF-TENG作为一个供能源应用 | 第171-173页 |
| 7.3.5 RF-TENG用以收集水流能量实现自驱动电化学Cu离子回收系统 | 第173-175页 |
| 7.4 本章小结 | 第175-176页 |
| 8 结论与展望 | 第176-182页 |
| 8.1 本论文主要结论 | 第176-179页 |
| 8.2 后续工作及展望 | 第179-182页 |
| 致谢 | 第182-184页 |
| 参考文献 | 第184-202页 |
| 附录 | 第202-207页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文和申请专利目录 | 第202-207页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目，以及得奖情况 | 第207页 |
