电致变色技术是指材料在外加电场的作用下光学性质发生可逆变化的现象,由电致变色材料所制得的智能窗具有出色的动态调节光线和温度的能力,在商业和民用建筑、汽车和航空航天领域具有广阔的应用前景。太阳光谱中,近红外波段约占太阳总辐射的50%,因此通过电致变色智能窗选择性地调制近红外光可以对建筑物的热量管理、能源消耗和室内人员的舒适性产生显著影响。在众多无机电致变色材料中,氧化钨（WO3）因其高对比度、良好的离子存储能力和低成本等特点而得到广泛研究。然而,在电致变色智能窗领域,目前的研究大多关注于WO3的可见光波段的性能。因此,本文系统的研究了WO3在近红外波段的电致变色性能,例如增大近红外波段光学调制率,可见光-近红外双波段的独立调控以及近红外区域局域表面等离子体共振（LSPR）的调控,研究内容主要包含以下几个方面:1.非晶态WO3由于其无序的原子排列和松散的内部结构,具有高着色效率和快速的响应时间的优势,但是其粗糙表面产生的强烈散射使得在近红外区域的光学调制率较低,且长期循环可逆性差、与导电基底的附着力弱等问题也限制了非晶态WO3在电致变色智能窗中的应用。因此,本部分通过水热法生长的Sn O2纳米片作为复合材料有效的增强非晶态WO3的可见光波段的电致变色性能,并拓宽了其在近红外波段的光学调制率。实验表明,WO3/Sn O2在1200 nm和1600 nm处的近红外光调制率达到了65.7%和66.5%,并且在633 nm处同样保持了73.5%的高可见光调制率。2.在可见光-近红外双波段独立调控方向,通常将分别调控可见光和近红外光的电致变色材料复合,使得以此制得的电致变色智能窗拥有三种模式,分别为“亮”模式、“冷”模式以及“暗”模式。然而,由于电子传导、离子扩散以及电解质和材料组分之间的界面渗透效率较低,两种电致变色组分可能无法在不同的电压下独立运行。因此,本部分在Sn O2纳米片阵列上设计了一种疏松多孔的非晶态/晶态WO3-x纳米结构,晶态WO3-x通过相位转变以及电容性离子吸附调制可见光以及近红外光,而非晶态WO3-x通过极化子吸收过程调制可见光。非晶态WO3-x与晶态WO3-x的协同作用表现出优异的光学调制率（在633 nm处为68.4%,在1600 nm处为65.8%）、高着色效率和良好的循环稳定性。3.与互补的近红外光调制材料和可见光调制材料复合而成的复杂结构相比,具有可见-近红外双波段响应的单组分电致变色材料是更优选择。异价金属原子取代掺杂以及氧空位的调控的策略可以增加电致变色材料的自由载流子浓度,并在近红外范围内产生更强的LSPR吸收。然而,掺杂策略会使掺杂离子与主体离子之间的离子半径大小失配并引入晶格应变和晶格扭曲,对主体的结构稳定性和主体晶格中的离子扩散速率产生不利影响。因此,本项工作结合光沉积法及碳热还原法,通过控制PVP的含量可控合成含有丰富的氧空位和LSPR性能可调的晶体WO3-x。氧空位的产生可以降低Li+在其中扩散的势垒,且有助于缓解Li+插入和脱出过程中的晶格应变。经过氧空位掺杂改性的WO3-x具有全太阳光谱的高光学调制率,在1200 nm和1600 nm处的近红外光调制率分别为73.0%和79.5%,在633 nm处的可见光调制率为72.4%。