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电致变色器件因其低能耗，绿色环保等优势在智能窗、防眩后视镜、智能眼镜、显示器等方面具有广泛的应用前景。典型的电致变色器件一般共分为五层，分别为导电电极-电致变色层-电解质层-离子储存层-导电电极。电致变色层作为器件的核心层，决定了器件的颜色变化。目前，大部分科研工作者主要集中于设计合成新型的电致变色材料。最初的电致变色器件一般不采用离子储存层，但是随着电致变色器件逐渐转向应用，离子储存层也逐渐受到了重视，其与电致变色层间的匹配性(如颜色的匹配性、电压的匹配性、电荷容量的匹配性)对器件的电致变色性能具有至关重要的影响。TiO2纳米材料不仅具有较低的负向氧化还原电压和较高的电荷容量等优点，而且在可见光范围内具有较高的透明度，因此利用TiO2纳米材料作为离子存储层，有望获得较高电致变色性能的电致变色器件。
本文第二章采用水热法制备了不同厚度和电荷储存能力的TiO2纳米线。以电化学聚合的聚[4,4’,4”-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺](PTBTPA)作为电致变色层，高透明度的TiO2纳米线作为离子储存层，组装了全固态电致变色器件。通过控制TiO2纳米线的电荷储存能力，可以大幅度的调节器件的驱动电压和各电极电压，进而影响器件的电致变色性能(包括光学对比度，开关速度以及循环稳定性)。并且，工作电极和对电极自身的注入/脱出电荷密度也对器件的循环稳定性起着至关重要的作用。因此，实验结果发现以优化的TiO2纳米线薄膜厚度(407±0.50nm)下组装的电致变色器件在较低驱动电压下(-1.6V~1.5V)，表现出较高的光学对比度(可达~45%)，快速的响应时间(3.23 s)以及优异的循环稳定性(5000次后几乎没有衰减)。
本文第三章我们进一步通过模板法与酸腐蚀法制备了具有更高的透明度和更大的电荷储存能力的TiO2纳米管。通过调节不同酸腐蚀时间来控制TiO2纳米管薄膜的离子储存能力。同样地以PTBTPA为电致变色层，以TiO2纳米管为离子储存层组装了全固态电致变色器件。当腐蚀时间为15min时，电致变色层和离子储存层自身的注入/脱出电荷密度差最小。因此，在该优化条件下的TiO2纳米管薄膜厚度为(187±0.10nm)，管径为(56±0.41nm)，所制备的器件在驱动电压为-1.7V~1.5V时，具有较高的光学对比度(48.1%)，较快的响应时间(6.68s)和良好的循环稳定性。
本文第二章采用水热法制备了不同厚度和电荷储存能力的TiO2纳米线。以电化学聚合的聚[4,4’,4”-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺](PTBTPA)作为电致变色层，高透明度的TiO2纳米线作为离子储存层，组装了全固态电致变色器件。通过控制TiO2纳米线的电荷储存能力，可以大幅度的调节器件的驱动电压和各电极电压，进而影响器件的电致变色性能(包括光学对比度，开关速度以及循环稳定性)。并且，工作电极和对电极自身的注入/脱出电荷密度也对器件的循环稳定性起着至关重要的作用。因此，实验结果发现以优化的TiO2纳米线薄膜厚度(407±0.50nm)下组装的电致变色器件在较低驱动电压下(-1.6V~1.5V)，表现出较高的光学对比度(可达~45%)，快速的响应时间(3.23 s)以及优异的循环稳定性(5000次后几乎没有衰减)。
本文第三章我们进一步通过模板法与酸腐蚀法制备了具有更高的透明度和更大的电荷储存能力的TiO2纳米管。通过调节不同酸腐蚀时间来控制TiO2纳米管薄膜的离子储存能力。同样地以PTBTPA为电致变色层，以TiO2纳米管为离子储存层组装了全固态电致变色器件。当腐蚀时间为15min时，电致变色层和离子储存层自身的注入/脱出电荷密度差最小。因此，在该优化条件下的TiO2纳米管薄膜厚度为(187±0.10nm)，管径为(56±0.41nm)，所制备的器件在驱动电压为-1.7V~1.5V时，具有较高的光学对比度(48.1%)，较快的响应时间(6.68s)和良好的循环稳定性。