随着科技的迅猛发展,能源短缺和环境污染问题日益凸显,因此科学家们努力地去寻找节能减排的有效方法与策略,智能变色材料能够在外界刺激下发生光学属性的变化,能对太阳光能谱中可见光以及红外波段进行调节,对热量实现调控,成为了研究重点之一。其中,电致变色材料在外加电刺激（交变电压或电流等）作用下,通过嵌入或脱出离子和电子促使材料发生氧化还原反应,使得材料的光学特征（如透过率、反射率以及颜色等）发生持续可逆变化,具有能耗低、响应快、可人为控制等优点,在智能窗、防眩光后视镜、显示屏等领域应用广泛。本论文选择磁控溅射沉积技术作为主要制备方法,以全固态电致变色器件为研究主体,以离子储存层镍酸锂（Li_xNiO_y）薄膜和离子传导层硅酸铝（Al Si O_x）薄膜材料为研究对象,探究Li_xNiO_y基电致变色器件、Al Si O_x基电致变色器件以及Li_xNiO_y/Al Si O_x基电致变色器件的性能。主要包括以下两个研究内容:1.Li_xNiO_y基电致变色器件的制备及性能探究。选用Li_xNiO_y薄膜代替传统Ni O_x薄膜作为离子储存层,与WO₃薄膜、Li Ta O₃薄膜制备成互补型电致变色器件。所制备的Li_xNiO_y基电致变色器件的光学对比度高达74.5%,着色时间为13.0s,褪色时间仅需3.5 s,着色效率为42.0 cm²·C^-1。而所制备的Li_xNiO_y薄膜预先含有锂元素,有助于提升器件内部离子迁移速率,并且该薄膜的锂元素梯度分布有助于对电致变色器件性能的优化与提升:薄膜中的Li聚集在薄膜表面,进而形成富锂层和贫锂层,富锂层能够在着色过程中提供更多的锂离子使得WO₃薄膜显色,而贫锂层在褪色过程中能容纳更多的锂离子。2.Al³⁺/Li⁺协同效应电致变色器件的制备及性能探究。创新地采用黏土矿物Al Si O_x材料作为离子传导层,离子储存层分别选择Ni O_x和Li_xNiO_y薄膜,与WO₃薄膜叠加,采用磁控溅射制备技术制备出相应的电致变色器件。Al³⁺/Li⁺基电致变色器件表现出光学对比度为56.0%,响应时间分别为着色9.7 s和褪色3.0s,着色效率为62.8 cm²·C^-1。此外,系统地探究Li⁺和Al³⁺离子在器件中的协同着色效应:当内部Li⁺离子从Li_xNiO_y薄膜内进入Al³⁺离子电解质中后,Li⁺离子会破坏其内部的静电力平衡,使得Al³⁺容易脱离O^2-的控制,进而Al³⁺和Li⁺都能进入WO₃薄膜内发生着色反应。