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用电致变色材料组装而成的器件叫做电致变色器件(electrochromic devices,ECDs)。多金属氧酸盐(POMs)也称金属氧簇化合物,是一种性能优异的电致变色(electrochromism,EC)材料。但是由多酸为EC材料的完整结构的ECD的研究却不多,POMs由三维紧密堆积的金属氧化物骨架组成。通常具有良好的氧化还原可逆性质,可以接受电子而成为混合价态的配合物且结构基本不变。多酸因其独特的性质,在电致变色领域存在广阔的应用前景,从而受到越来越多的关注。电致变色在节能智能窗,光调制光学器件,军事伪装和透明显示器等方面具有很广泛的应用。电致变色器件主要由导电基底、电致变色材料层、电解质层和电荷(离子)平衡(存储)层组成。其中,电致变色层是器件能够获得变色性能的最关键部分,其他部分可以使EC层的变色性能得到最大程度的展现。由于ECD是多层结构的器件,各个部分相互配合,才能得到性能最优的ECD,建立高效的EC系统。在电致变色器件中,电荷(离子)平衡(存储)层是器件的重要组成部分。电荷(离子)平衡(存储)层能起到能量储存,平衡电荷的作用,将大大提高电致变色器件的性能。与EC层相互配合,还能加快离子的嵌入脱出,缩短电致变色的响应时间。本文主要进行了两方面的工作,一方面,进行了电解质中氧化还原电对对电致变色性能提高的研究。制备了PW12-TiO2膜复合膜,使用含有I2的LiI碳酸丙烯酯(PC)溶液为电解质,并研究了其电致变色器件电解质的最佳选择及配比。通过优化Li+的浓度,电解质中I-/I3-的比例以及EC膜的厚度,基于PW12的ECD,可以实现优化的电荷平衡EC反应,实现器件的高ΔT以及快速响应时间和低的工作电压。在680 nm波长下,在施加外加电压为+1.2 V~-1.8 V的电压下,ΔT可达60.0%。电解质中的I-/I3-氧化还原对在电致变色过程中充当电子穿梭和电荷存储物质。结果表明,电解质中的氧化还原电对是PW12基电致变色器件的电致变色性能显著提高的关键因素。另一方面,进行了快速响应的普鲁士蓝-POMs电致变色体系的构建。以PW12、P2W18和P2W17为工作电极,普鲁士蓝为对电极。研究了多酸种类,工作电极薄膜厚度对电致变色性能的影响。上述多酸为阴极着色材料,普鲁士蓝为阳极着色材料,多酸膜和普鲁士蓝膜组成了具有双电致变色膜层的互补型电致变色器件,与单一的一极着色的器件相比,互补型器件具有更高的光学对比度,更快的响应时间,表现出更优异的性能。在3种多酸中,P2W17由于独特的结构,更大的比表面积,更多的缺位,利于离子的嵌入脱出,有很好的电致变色性能,尤其是在较小的电压下,就能达到较高的ΔT,且响应时间迅速。