电致变色材料作为一种新型功能材料,凭借其独特的光学调控能力,在建筑节能等领域展现出广阔的应用前景和巨大的产业价值。WO₃作为阴极无机电致变色材料性能优异,储备量大且环境友好,是未来有望实现“智能窗”实用化的关键材料,受到了科学界和产业界的广泛关注。本论文针对目前WO₃电致变色薄膜的响应速度、稳定性不足等缺陷,通过调整制备工艺对薄膜微结构进行调控并阐述微结构演化机理;同时通过原位加热和后续退火处理改变薄膜的晶体结构,并考察了晶体结构对其电致变色性能的影响规律。此外,还研究了电极层Ni O_x的特性,并在此基础上组装成WO₃//Ni O_x:Li互补型电致变色器件。论文具体研究内容及成果如下:采用直流磁控溅射法制备WO₃薄膜,研究溅射功率、溅射气压和氧氩流量比对薄膜结构及电致变色性能的影响规律。结果表明,在溅射功率为270 W,溅射气压为2.5 Pa,氧氩流量比为1:1的情况下,WO₃薄膜表现最佳的电致变色性能。其可见光波长范围内的平均调制幅度高达70.1%,褪色响应时间5.6 s,着色时间7.9 s,在Li⁺的电解液中表现出较优异的循环稳定性。通过原位加热方式获得了不同结晶度的WO₃薄膜,考察了晶体结构对其电致变色特性的影响规律,并通过后续退火处理研究薄膜高温退化机理。研究结果表明非晶态WO₃薄膜具有更大光调制范围、更快的响应速度和更高的着色效率,相对而言,晶态WO₃薄膜具有循环稳定性更好。当基底温度为300℃时,制备的WO₃薄膜为非晶-纳米晶混合态其结构疏松,表面分布较多微空隙测试其电致变色性能最佳为光调制范围达73.1%,着色/褪色时间为10.5 s/3.9 s,着色效率高达60.3 cm²/C,并在高温退火后薄膜的结构破坏导致其电致性能退化。制备Ni O_x:Li薄膜作为电致变色器件的电极层。研究表明掺杂一定量Li的Ni O_x薄膜,由于Li⁺离子能够进入Ni O_x薄膜Ni²⁺空位增大空穴浓度,有效改善薄膜晶化程度和取向性优化其特性。在基底温度为300℃情况下,Ni O_x:Li薄膜结晶度好特性优异。组装WO₃//Ni O_x:Li互补型电致变色器件的光调制范围在60%左右,且有相对较好的循环伏安特性。