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聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)是一种较为常用的导电聚合物。作为功能层、导电层和空穴传输层,可广泛应用在电致变色、染料敏化太阳能电池和超级电容器等多种电化学和电储能器件中。而相较于其他电致变色材料,PEDOT由于其对比度较低,且循环寿命较短,颜色单一,在实际应用中受到了很大的制约。为了改善PEDOT薄膜的电致变色性能,本文采用电化学方法合成PEDOT薄膜,研究工艺参数对薄膜形貌、结构、性能的影响,并构筑了三维有序大孔(3DOM)薄膜,研究微结构对薄膜性能的影响。设计组装可以采用同极性着色材料组装的器件,设计一套可向智能窗类应用转换的温度控制变色算法,探索其可行性。在离子液体中采用恒电压法电化学合成了PEDOT电致变色薄膜,分别讨论了沉积电压、单体浓度和沉积时间对薄膜性能的影响。研究结果表明EDOT(3,4-乙撑二氧噻吩)浓度为0.1 M,电压1.2 V下沉积40 s,可得到性能最好的PEDOT薄膜。薄膜的对比度为61.8%,着色效率为238.7 cm2·C–1,着色时间为0.74 s。以703、552和428三种粒径的聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用恒电流沉积制备不同孔径大小的3DOM PEDOT薄膜。确定工艺条件为:恒电流1*10-4mA/cm2沉积,四氢呋喃中浸泡10 h-12 h。测试并计算出三种不同孔径3DOM PEDOT薄膜和无结构PEDOT薄膜的扩散系数,发现3DOM薄膜的扩散系数是无结构薄膜的10倍。有序微结构可有效降低薄膜的褪色电压,且大幅提高了电致变色薄膜的循环性能,此外3DOM微结构可以使薄膜的透过率波谷发生红移,703nm模板制作的3DOM PEDOT薄膜波谷红移了58 nm。由于有序结构的布拉格衍射,薄膜表现出明显的结构色。以同极性着色材料制备的新型器件与单层的器件相比,电致变色性能有很大的提升,对比度从40%增大到了55%,循环150次基本无衰减,300次之后对比度为47%,褪色时间从362 ms减小到了203 ms。着色效率从91.18 cm2·C–1提高到181.55 cm2·C–1。设计了一套温度控制的算法,并且将其一部分算法编译为C语言,上载到单片机的RAM里,在实际使用中可以根据外界温度控制器件的变色。