能源危机和环境污染是当前人类面临的两大难题,如何利用和开发可再生的新能源是解决当前问题的重要途径。自然环境中存在着大量废弃的能量,如热能,光能,液滴能,振动能,波浪能等,纳米发电机可以有效地收集这些清洁能源并转化为电能,是新能源领域的前沿研究课题。然而存在结构复杂,输出性能差,只能收集单一能量等不足。针对以上问题,本文以BNT-BZT和KNN-BNZ铁电材料为研究对象,设计了ITO/BNT-BZT/Ag和ITO/KNN-BNZ/Ag结构可以同时收集热能和光能的高性能复合纳米发电机,详细研究了其输出性能并开展了应用研究。本课题的研究不仅提高了纳米发电机的输出性能,而且结构简单,可以单独/同时收集环境中存在的热能和光能,在自供电微/纳器件和多功能传感器上有重要的应用价值。具体研究内容如下:（1）采用固相反应法合成了0.94(Bi0.5Na0.5)Ti O3-0.06Ba(Ti0.75Zr0.25)O3（BNT-BZT）铁电陶瓷粉末,并用常温压片法和高温煅烧法制备了结构致密的BNT-BZT陶瓷片,通过在陶瓷片两面分别溅射氧化铟锡（ITO）和银电极（Ag）构筑了ITO/BNT-BZT/Ag结构可同时收集热能和光能的复合纳米发电机。当制冷温度为ΔT=-18.9 K,温度变化率为d T/dt=-0.875 K/s的条件下,发电机输出电压和电流分别为-1.42 V和-28.65 n A,当加热温度为ΔT=30.5 K,温度变化率为d T/dt=1.125 K/s的条件下,发电机输出电压和电流分别为1.53 V和27.87 n A,器件具有良好的热释电输出性能。发电机在135500 Lux的光照度下,可以获得2.50V和50.03 n A的稳定开路电压和短路电流,器件具有良好的光电输出性能。在加热温度为ΔT=30.5 K时,发电机的响应时间和恢复时间分别为2.55 s和39.28 s;在制冷温度为ΔT=-18.9 K时,发电机的响应时间和恢复时间分别为1.30 s和42.56s;在光照度为125000 Lux时,发电机的响应时间和恢复时间分别为0.04 s和9.98s。BNT-BZT纳米发电机在10 h、100个循环下输出电流稳定在23 n A,表明器件具有良好的稳定性,在温度传感器和光电探测器上有潜在的应用价值。（2）采用固相反应法合成了0.95(K0.6Na0.4)Nb O3-0.05(Bi0.5Na0.5)Zr O3（KNN-BNZ）铁电陶瓷粉末,并用常温压片法和高温煅烧法制备了结构致密的KNN-BNZ陶瓷片,通过在陶瓷片两面分别溅射ITO和Ag电极构筑了ITO/KNN-BNZ/Ag结构可同时收集热能和光能的复合纳米发电机。当制冷温度为ΔT=-14.7 K,温度变化率为d T/dt=-0.78 K/s的条件下,发电机输出电压和电流分别为-1.44 V和-15.60 n A,当加热温度为ΔT=19.2 K,温度变化率为d T/dt=0.50 K/s的条件下,发电机输出电压和电流分别为1.85 V和19.82 n A,器件具有良好的热释电输出性能。发电机在29700 Lux的光照度下,可以获得0.43 V和13.02 n A的稳定开路电压和短路电流,器件具有良好的光电输出性能。在加热温度为ΔT=19.2K时,发电机的响应时间和恢复时间分别为7.46 s和67.83 s;在制冷温度为ΔT=-14.7 K时,发电机的响应时间和恢复时间分别为4.14 s和58.36 s;在光照度为29700 Lux时,发电机的响应时间和恢复时间分别为0.02 s和32.10 s,表明器件具有良好的灵敏度,在多功能传感器上有潜在的应用价值。（3）采用掺杂的方法制备了KNN-BNZ/PA66复合膜摩擦电材料,并以其为正摩擦电材料,Kapton膜为负摩擦电材料构建可收集风能的摩擦纳米发电机（TENG）。在19.4 m/s的最大风速下,TENG输出开路电压、短路电流和最大功率分别为156.52 V、20.04μA和1.18 m W（加载电阻为6 MΩ）。同时,以商用活性炭为电极材料,以泡沫镍为集流体,以聚四氟乙烯（PTFE）微孔膜为隔膜,以6 M KOH为电解质组装双电层电容器。在5 A/g的电流密度下,电容器比容量可达18 F/g,其在1 A·g-1的电流密度下充放电循环10000次后具有96.08%的电容保持率。最后,结合TENG和水系电容器构建自充电电容器,研究发现发电机在最佳输出性能下,在约17.5 min内可将电容器电压从0 V充电至2 V,并可持续为绿色LED供电11.0 min,为自充电电容器的设计提供了参考。