随着物联网时代的到来,数以亿计的各类微型传感器出现在我们生活的每一个角落,是实现新时代物与物以及人与物信息交互的基础。虽然单个传感器所需的能量是微小的,但是整个传感器网络对能源的需求是巨大的且具有分布广泛的特点,这使得传统的集中式供能方式无法实现可持续、可再生、低成本的供能,成为研究人员致力于解决的新时代能源问题。作为一种新型的可再生能源收集装置,摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）可以高效收集环境中的机械能并转换为电能输出,是一种实现新时代物联网器件自驱动供能的极具潜力的发明。为了推动TENG走向实际应用,其输出稳定性是必须要解决的问题。本文以提高TENG的稳定性为目标,从基于空气击穿的直流摩擦纳米发电机（DC-TENG）和基于静电感应的交流摩擦纳米发电机（AC-TENG）两个方面展开研究。1.为了解决DC-TENG因材料磨损造成的输出衰减的问题,本文提出了利用滚动摩擦起电来代替传统DC-TENG的滑动摩擦起电,并设计了滚动式直流摩擦纳米发电机（R-DC-TENG）。首先在水平运动模式下验证了即使是滚动摩擦起电,R-DC-TENG依旧可以保持传统DC-TENG的恒定电流以及高电压的输出特点。其次,在旋转运动模式下,通过优化电荷收集电极（CCE）和滚动摩擦电极（RFE）的比例为1:1,从而实现了更高的输出性能。并且,保证机械频率输入恒定的条件下,当负载电阻从1 KΩ到100 MΩ变化时,R-DC-TENG的输出电流几乎保持恒定,且具备恒流源的特点。最后,在经过90000次的工作循环测试后,R-DC-TENG的输出电荷依旧可以保持初始值的96%,而传统的DC-TENG经过相同的工作循环后,其输出电荷仅有初始值的48%。这表明利用该方法可以极大地提高DC-TENG的工作稳定性,为设计高稳定性的直流摩擦发电器件提供了新的思路。2.针对AC-TENG输出耐久性差的问题,本文基于TENG的电路模型设计了一种新型的双电容系统摩擦纳米发电机（DCE-TENG）,利用自制的非接触空气电容与高压陶瓷电容组成双电容系统,采用轻微接触的TENG作为高电压源对该系统进行电荷补充。首先,通过理论计算分析了影响DCE-TENG电性能输出的主要因素,并通过实验验证了理论分析的正确性。其次,DCE-TENG在经过高达1000000次的循环稳定性测试后,输出电荷依旧有初始值的94%,显示出DCE-TENG优异的稳定性。即使在90%的高湿环境下工作,DCE-TENG的输出电荷依然可以保持初始值的95%。最后,与轻微接触TENG的电荷转移速率和平均输出功率相比,DCE-TENG的电荷转移速率提高了30倍,功率输出提高了15倍。这为设计同时具有高性能、高稳定性和高耐湿性的摩擦发电系统提供了指导。