电致变色是指材料在电场的作用下,光学性质发生可逆性变化的现象。由于电致变色材料可以在小电压的作用下进行其光学性质的调节,因此当其作为智能窗中电致变色层应用在建筑物上时,可以起到调节室内温度与光线强度的作用,从而达到节能环保的目的。智能窗由离子导体层、阴极电致变色层、阳极电致变色层、透明导电层以及最外层的基底组成。电致变色层是整个器件的核心部分。三氧化钨（WO₃）和氧化镍（NiO）分别为阴极电致变色材料和阳极电致变色材料,因其优异的电致变色性能而经常被用做智能窗的电致变色层。因此,提高其电致变色性能,延长其循环寿命,有利于智能窗的进一步改良和优化,从而更有效地节约能源。本论文以二者为研究对象,分别通过纳米结构的构筑、复合材料的制备以及电化学方法处理,来改进其电致变色性能。研究了阴极电致变色WO₃薄膜的性能。采用垂直沉积法在氧化铟锡（In₂O₃:Sn,即ITO）导电玻璃的表面制备了按面心立方结构堆积的聚苯乙烯胶体晶体。以其为模板,采用恒电流法进行阴极电沉积,获得了具有三维有序大孔（3DOM）结构的晶态WO₃薄膜。由于3DOM结构的WO₃薄膜的孔壁很薄,可显著降低离子扩散距离,便于离子传输,因此该薄膜具有变色响应速度快的优点。该WO₃薄膜的着色时间为5.1 s,褪色时间为0.9 s。为了提高WO₃薄膜变色时的对比度,并同时开发其在柔性电子设备领域中的应用,选取银/乙烯醋酸乙烯酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯（Ag/EVA/PET）作为柔性导电基底,并在其上制备了三种不同组分的WO₃·2H₂O/PEDOT复合柔性薄膜。同时,通过对比三种复合薄膜的电致变色性能,研究了PEDOT的含量对复合薄膜电致变色性能的影响。PEDOT良好的导电性使复合薄膜电致变色综合性能大幅提升,薄膜的透过率变化为63.1%,着色时间为4.4 s,褪色时间为2.6s,着色效率为180.2 cm² C^-1。为了延长薄膜的循环使用寿命,对制备得到的WO₃薄膜施加6 V vs.Li/Li⁺的恒电位进行预处理。结果表明,电化学预处理可以使WO₃薄膜具有优异的电荷交换可逆性和光学调制耐久性,有效避免了因锂离子束缚在WO₃中而导致薄膜电致变色性能的衰减。预处理后的薄膜可在1.5-4 V vs.Li/Li⁺的宽电压范围内循环40次而性能不衰减。通过对比未经过电化学预处理和经过电化学预处理后的WO₃薄膜的组成和结构发现,经过电化学预处理后的WO₃薄膜的ITO/玻璃基底发生改变,并且在WO₃/ITO和ITO/玻璃界面处物质发生了融合。此外,在WO₃薄膜表面形成了含碳固体/电解质界面层。同时,研究了阳极电致变色NiO薄膜的性能。NiO薄膜在电化学循环过程中,其电致变色性能会发生衰减,主要体现100次循环后薄膜对比度和电荷容量的迅速减小。结果表明,锂离子和氯基阴离子参与了NiO在LiClO₄/PC电解液中的电致变色过程。在高电压时,发生锂离子的化学脱附和氯基阴离子的化学吸附;在低电压时,发生锂离子的化学吸附和氯基阴离子的化学脱附。此外,参与反应的锂离子和氯基阴离子数量非常少,可知NiO的电致变色过程为表面过程。通过电化学方法复原了NiO的电致变色性能,主要包括光调制范围、电荷容量及着色效率的复原。在复原的过程中,锂离子含量减少,氯基阴离子含量增多,二者差值（-0.32）恢复到性能衰减前数值（-0.34）。