电致变色材料由于其快速可逆的颜色转变特性,在建筑节能、显示等领域有广阔的应用前景。其中,在建筑领域的应用可以有效地降低能源的消耗。然而电致变色材料需要外部电能来实现变色,既产生能耗又增加了器件的复杂性,因此,新型的自供能电致变色器件成为当前的研究热点。与电池中的正极材料类似,电致变色材料也具有氧化还原特性,因此,可以使用活性金属作负极来还原电致变色材料使其变色。还原态的电致变色材料在空气中不稳定,被空气中的氧气氧化后颜色会得到恢复。目前已经有基于普鲁士蓝、氧化钨和聚苯胺的自供电电致变色器件的相关报道,而基于聚吡咯的自供电电致变色器件研究还尚未报道,因此,本文聚焦于聚吡咯电致变色器件、聚吡咯/铝和聚吡咯/普鲁士蓝/铝自供电电致变色器件的制备与性能研究,主要得到了以下研究结果:（1）采用电化学氧化聚合法制备了聚吡咯薄膜,并组装成电致变色器件。分别研究了聚吡咯薄膜的沉积时间和掺杂剂种类对其电致变色性能的影响。当掺杂剂为对甲苯磺酸时,沉积时间越长,光调制幅度越大,褪色时间越长,着色时间越短。当沉积时间相同时,掺杂剂分别为对甲苯磺酸、草酸和DL-酒石酸时,结果表明掺杂对甲苯磺酸的聚吡咯薄膜的光调制幅度最大（55.3%）,稳定性最好;而掺杂草酸的聚吡咯薄膜的着色和褪色时间最快,着色时间为2.3 s,褪色时间为0.6 s;掺杂DL-酒石酸的聚吡咯薄膜的光调制幅度最低,为31.5%。（2）采用电化学氧化聚合法制备了均匀一致的聚吡咯薄膜,其表面是由大量的纳米球组成,厚度约为13μm。聚吡咯薄膜的循环伏安曲线有一对明显的氧化还原峰,且其峰值电流随着扫描速度的下降而下降。将其与铝片和氯化钾溶液组装成自供电电致变色器件,该器件既是电致变色器件又是二次电池。作为电致变色器件,在698.5 nm波长处,其光调制幅度达到最大值（59.0%）,褪色时间为6.5 s;作为电池,其开路电压约为0.94 V,首次放电比容量为75.25 mAh g^-1。放电时,其颜色由黑色转变为黄色;自充电时,颜色由黄色转变为黑色。因此,可以通过颜色指示其容量。作为自充电电池,经过24 h的自充电后,其容量可恢复到初始容量的89.0%。（3）采用电沉积法制备了聚吡咯/普鲁士蓝双层薄膜。循环伏安曲线显示出两对氧化还原峰,分别对应于聚吡咯的氧化态和还原态以及普鲁士蓝与普鲁士白。将聚吡咯/普鲁士蓝双层薄膜与铝片和氯化钾溶液组装成自供电电致变色器件。作为电致变色器件,在800 nm波长处,其光调制幅度达到最大值（63.3%）,褪色时间为5.6 s;作为二次电池,其开路电压约为1.20 V,首次放电比容量为87.80 mAh g^-1。放电时,器件的颜色由蓝黑色转变为黄色;自充电时,其颜色又转变为蓝黑色。因此,也可以通过该器件的颜色来显示其容量。作为自充电电池,经过15 h的自充电后,其容量可以恢复到初始容量的62.9%。