TiO2属于阴极电致变色质材料,因它具有高着色效率,作为无机电致变色质材料而被广泛研究。在三种晶型当中,锐钛矿的TiO2的电致变色效果最佳,但仍不能满足人们对高性能电致变色器件的要求,同时,其循环寿命和稳定性也是TiO2薄膜考虑的重点。合适的制备方法和优化制备工艺来提高薄膜的性能外,掺杂也是改善TiO2薄膜性能的主要途径。本文用溶胶-凝胶法提拉镀膜工艺,将钛酸四丁酯放入溶剂无水乙醇中,经磁力搅拌后,再加入抑制剂冰醋酸,然后加硝酸和去离子水于无水乙醇中来使其成酸性,最后成功制出TiO2及其掺杂的前驱体溶胶。经过提拉镀膜,成功制备TiO2电致变色薄膜以及一系列Sm3+、B3+掺杂TiO2薄膜。分析热反应机理用热分析仪测定,表面形貌分析用扫描电镜观察,对其晶型的构造及无定形程度用X-射线衍射研究,对其光学性能用紫外-可见光光度计检测,用三电极法测其电化学性能。其研究结果如下:(1)TiO2薄膜热处理效果最佳的温度为400℃,经蒸发、有机物的分解和燃烧等阶段,TiO2及其掺杂了的干凝胶的质量逐渐降低,直至质量不再变化以后,TiO2由锐钛矿转到金红石的晶型晶体。(2)TiO2薄膜以锐钛矿相的形式存在,具有较好的电致变色机能,稳定性和着色效率高,在可见光谱区域内,最大光透过率能够达到了 75%左右。(3)溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜,微观下呈现纳米疏松多孔、表面粗糙、不平整的特性。疏松多孔结构为离子运输提供便利,提高离子的存储能力,从而提高材料的电致变色性能。(4)通过将Sm(NO3)3溶液和H3BO3溶液依次加入到TiO2前驱体溶液中,制备含掺杂了 B3+、Sm3+的TiO2电致变色膜,掺杂了Sm3+的浓度为10%时,薄膜的电致变色性能最好。引入B3+的掺杂浓度为9%时,薄膜具有最佳的电致变色性能。