本论文主要的研究内容是通过多孔化设计以提高薄膜的电致变色性能。发展了化学浴法、单层聚合物球模板电沉积法和热氧化法等方法,制备了不同多孔形态的NiO、Co3O4、NiO/PANI和NiO/PEDOT电致变色薄膜,并设计制作了NiO/WO3互补型三明治夹心结构的电致变色器件。　　 采用简易高效的化学浴镀膜法制备了大比表面积的无序多孔纳米NiO薄膜。多孔薄膜由厚度在20-25 nm,相互连接且垂直于基底的NiO纳米片组成。纳米片之间相互交叉连接形成无序多孔网络结构并留下大量纳米/微米孔,孔径为50-300 nm。多孔纳米NiO薄膜表现出优异的电致变色性能,其可见光积分调节率为72％,其中在550 nm的动态调节率为82％,变色效率为42 cm2 C-1,而且具有快速的变色能力,平均只需4 s就完成颜色转变,且该薄膜具有深度记忆效应。　　 采用多孔纳米NiO薄膜为模板,结合电化学沉积法制备了多孔NiO/PANI和NiO/PEDOT无机/有机电致变色复合薄膜。憎溶和静电吸引两个作用共同导致聚合物在NiO片上择优生长最终形成多孔无机NiO/PANI和NiO/PEDOT复合薄膜。复合薄膜保持了多孔网状形态,但是复合纳米片厚度增加,同时空隙孔径变小,且纳米片表面形貌变得较为粗糙成褶皱状。两种复合薄膜均表现出良好的多颜色快速变色性能。多孔NiO/PANI复合薄膜的变色和褪色响应速度约为90和110 ms,能在淡黄色、淡绿色,深绿色、蓝色和紫色间可逆变色,在550 nm处的动态调解率为56％。多孔NiO/PEDOT复合薄膜能在淡蓝色、蓝黑色和淡紫色之间可逆变色,着色和褪色速度约为500和600 ms。多孔NiO薄膜都起到了良好的支撑作用,且在NiO/PEDOT复合薄膜中起到协同变色作用。　　 采用单层聚苯乙烯球模板法,结合阴极恒电流沉积法制备了非密排碗状孔Co3O4薄膜,有序密排碗状孔Co3O4薄膜和双层等级多孔的Co3O4薄膜。非密排碗状孔Co3O4薄膜表现出最为良好的电致变色性能,其可见光调节率为42％,在633 nm处的变色效率为30 cm2 C-1。此外,非密排碗状孔Co3O4薄膜具有快速变色速度(2.5 s),且有良好的循环稳定性。　　 采用热氧化法制备了Co3O4纳米线阵列薄膜.Co3O4纳米线阵列薄膜在可见光动态调节率为32％,同时具有快速电致变色性能(1.8s),且循环稳定性良好。Co3O4纳米线阵列薄膜的快速变色特性不仅由于其外部的开放式纳米多孔结构,更因为纳米线内部的中空结构使纳米线里外同时进行反应,降低了电化学反应的电荷转移和离子扩散阻抗,加快了电化学反应动力学,导致变色速度提高。　　 相比于致密态薄膜,无论是有序多孔还是无序多孔形态,均有利于薄膜电致变色性能的提高。微纳米多孔形态有利于电解液浸润渗透,使活性物质与电解液的接触面更充分,便于离子扩散及缩短离子的扩散通道。此外,多孔薄膜的大比表面积能提供更多活性反应面积,有利于降低电化学阻抗提高薄膜的电化学活性和反应动力学,导致电致变色性能的提高。　　 设计制作了NiO/WO3三明治夹心结构的全固态电致变色器件,其中WO3薄膜为电致变色层,多孔纳米NiO薄膜为离子存储层和电解质为Li盐固态聚合物电解质。这三种功能层分别采用磁控溅射法、化学浴沉积法和溶胶一凝胶法来制备。实验结果表明,电致变色器件在可见光波段的透过率调节幅度达55％。对原型器件进行循环稳定性测试,经1000次阶跃循环后,器件仍具有稳定的电致变色性能,保持99％光谱调节率.研究表明WO3和NiO的互补变色提高了器件的光谱动态调节率。XPS分析结果表明WO3薄膜的变色机理不是单一的W5+和W6+极化子之间的相互转化,而是由W5+/W6+及W5+/W4+两种极化子共同作用导致的。NiO在器件中的变色则是NiO和LiNiO2相互转变的结果。