本书是首部系统全面的介绍摩擦纳米发电机的四种工作模式，相应的理论模型和计算，器件设计，以及他们在回收人体活动，震动，机械触发，汽车轮胎，风，雨，水流等自然界所具有的动能中的广泛应用。该书也系统介绍了摩擦纳米发电机在移动/穿戴/柔软式电子产品，生物医学器件，传感网络，物联网，环境保护和传感，基础设施检查和国防安全方面的应用实例。

王中林，中国科学院外籍院士和欧洲科学院院士。佐治亚理工学院终身校董事讲席教授，Hightower终身讲席教授，化学系兼职教授和电机系兼职教授。首位中组部“千人汁划”很好人才与团队入选者、长江学者讲座教授。中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家和首任所长。靠前认可的纳米科技领域领军人物，在一维氧化物纳米结构制备、表征及其在能源技术、电子技术、光电子技术及生物技术等应用方面均作出了原创性重大贡献。发明了压电纳米发电机、摩擦纳米发电机，并首先提出了自驱动系统的概念，为微纳电子系统的发展开辟了新途径。开创了纳米结构压电电子学和压电光电子学研究的先河，对纳米机器人、人—机界面、纳米传感器、医学诊断及光伏技术的发展具有里程碑意义。荣获1999年美国显微学会巴顿奖章，2009年美国陶瓷学会普帝（Purdy）奖，2011年美国材料学会奖章（MRS Medal），2012年美国陶瓷学会爱德华·奥顿纪念奖（Edward Orton Memorial），美国化学学会纳米讲座奖，2013年中华人民共和国靠前科学技术合作奖，2014年美国物理学会詹姆斯·马顾瓦迪（James C.McGroddy）新材料奖，2014年佐治亚理工学院杰出教授终身成就奖，2014年欧洲NANOSMAT奖，2014年材料领域世界技术奖，2015年汤森路透引文桂冠奖，2016年美国东南地区大学联盟杰出科学家奖，2016年欧洲优选材料奖。曾获美国自然科学基金委员会CAREER基金，中国国家自然科学基金委员会首批海外很好青年科学家基金，中国科学院海外杰出学者基金。美国物理学会fellow，美国科学发展协会fellow、美国材料学会fellow、美国显徽学会fellow，美国陶瓷学会fellow。在不错刊物发表期刊论文1200余篇，获授权200项，出版专著7部，编辑书籍和会议论文集20余部。受邀做过900余次学术讲演和大会特邀报告。学术论文他引十万次以上，h因子（h—index）160，是世界上材料和纳米技术论文引用次数很多的前五位作者之一，在当今世界很杰出科学家排名榜位列第25位。Nano Energy的发刊主编和现任主编。

前言
章摩擦起电和摩擦发电
摘要
1.1纳米能源和大能源
1.2摩擦起电效应
1.3摩擦起电的定量化
1.4摩擦起电的材料
1.5范德格拉夫起电机
1.6摩擦纳米发电机
1.6.1垂直接触—分离模式
1.6.2水平滑动模式
1.6.3单电极模式
1.6.4独立层模式
1.7纳米发电机的理论源头：麦克斯韦位移电流
1.7.1麦克斯韦的位移电流
1.7.2压电纳米发电机的理论
1.7.3摩擦纳米发电机的理论
1.7.4纳米发电机的电容模型
1.8展望
1.8.1纳米发电机的三大应用方向
1.8.2麦克斯韦位移电流的未来新兴产业：能源与传感
1.8.3信息领域的“四化”
参考文献
第2章垂直接触—分离模式摩擦纳米发电机
摘要
2.1基本原理
2.2基础理论
2.3基本器件结构
2.3.1间隔物结构
2.3.2拱形结构
2.3.3弹簧支持的分离结构
2.3.4多层叠加结构
2.3.5微孔洞—纳米颗粒复合结构
2.4总结
参考文献
第3章水平滑动式摩擦纳米发电机
摘要
3.1基本原理
3.2基础理论
3.2.1一个单元的水平滑动式摩擦纳米发电机
3.2.2栅状结构式摩擦纳米发电机
3.3基本器件结构
3.3.1平面滑动结构
3.3.2栅状电极结构
3.3.3旋转圆盘结构
3.3.4旋转圆柱体结构
3.3.5管状封装结构
3.3.6液态金属结构
3.4能量转化效率
3.4.1固体—固体型
3.4.2固体—液体型
3.5总结
参考文献
第4章单电极模式摩擦纳米发电机
摘要
4.1基本工作原理概述
4.2基本理论
4.2.1基本工作原理和静电屏蔽效应
4.2.2电极间距的影响
4.2.3面积尺寸大小的影响
4.2.4单元间隙对规模放大的影响
4.3基本的器件结构
4.3.1接触—分离式
4.3.2平向滑动结构
4.4总结
参考文献
第5章独立层模式摩擦纳米发电机
摘要
5.1滑动式独立层模式摩擦纳米发电机
5.1.1基本原理
5.1.2基本理论
5.2接触式独立层模式摩擦纳米发电机
5.2.1基本原理
5.2.2基本理论
5.3不错器件结构
5.3.1栅状电极结构
5.3.2旋转轮盘状结构1
5.3.3旋转轮盘状结构2
5.4滚动摩擦工作模式
5.5能量转化效率
5.6总结
参考文献
第6章摩擦纳米发电机的理论模型
摘要
6.1固有电容属性和控制方程
6.2一阶集总参数等效电路模型
6.3电荷参考状态
6.3.1电荷参考状态对摩擦纳米发电机固有特性的影响
6.3.2电荷参考状态选取对摩擦纳米发电机输出特性的影响
6.3.3经典电荷参考状态
6.4阻性负载特征
6.4.1阻性负载特性概述和“三个工作区域”
6.4.2最优电阻负载
6.5容性负载和充电特性
6.5.1摩擦纳米发电机在单向运动下的充电特性
6.5.2摩擦纳米发电机在周期性机械运动中的充电特性
6.6总结
参考文献
第7章定量表征摩擦纳米发电机的品质因数
摘要
7.1摩擦纳米发电机的工作循环
7.1.1V—Q曲线及其特征
7.1.2能量输出循环
7.1.3优选能量输出循环
7.1.4操作循环的实验验证
7.2摩擦纳米发电机的品质因数
7.3结构品质因数的计算和模拟
7.4材料品质因数的测量
7.4.1表面电荷密度的测量
7.4.2基于归一化电荷密度以及无量纲材料品质因数的定量化摩擦序列
7.5总结
参考文献
第8章摩擦纳米发电机收集身体运动能量
摘要
8.1组装型摩擦纳米发电机
8.2基于纺织物的摩擦纳米发电机
8.2.1纤维基摩擦纳米发电机
8.2.2纺织物基摩擦纳米发电机
8.2.3纤维基复合纳米发电机
8.3纸基摩擦纳米发电机
8.3.1单张纸基摩擦纳米发电机
……
第9章摩擦纳米发电机用于振动能采集
0章摩擦纳米发电机用于收集风能
1章摩擦纳米发电机网络收集大规模蓝色能源——海洋能
2章基于摩擦纳米发电机的复合式发电单元
3章摩擦纳米发电机在自驱动系统和电化学过程中的应用
4章基于摩擦纳米发电机的自驱动压力传感器和人机交互系统
5章基于摩擦纳米发电机的振动和生物医学传感
6章基于摩擦纳米发电机的移动物体自驱动传感器
7章基于摩擦纳米发电机的自驱动化学／环境传感器
附录A各章符号定义
附录B各章缩写定义
附录C王中林小组在摩擦纳米发电机领域内发表的期刊文章（2012～2016）