电致变色是指材料在外加电压的作用下，其光学特性发生可逆、持续变化的现象，在节能窗、防眩目后视镜、显示器等领域具有广泛的应用前景。WO3、Co3O4、MoO3、V2O5和TiO2等过渡金属氧化物均可用于电致变色材料，其中因WO3具有易合成、高光学对比度、优良循环稳定性等优点，成为阴极电致变色材料的研究热点。本文以WO3为研究对象，通过晶态调控、金属掺杂、原位插层等方法提高材料电化学活性和循环稳定性，并结合具有自修复能力的水凝胶电解质，组装得到准固态电致变色器件。 电致变色材料晶体结构是影响其性能的关键因素。采用水热和电沉积法，结合晶态WO3良好循环稳定性和Mo掺杂非晶态WO3 薄膜变色响应速度快、着色效率高的优点，制备了Mo掺杂的晶态/非晶WO3 (c/a-WO3)电致变色材料。由于具备较低能垒和较快离子迁移率，Mo掺杂的c/a-WO3电致变色材料表现出较大的光学调制范围（67.8%）、较快的变色响应时间（10 s和7 s）和较高的着色效率（104.98 cm2/C），其优异的电化学性能归因于掺杂原子所引起的结构畸变以及晶态/非晶WO3的核壳结构。同时，Mo掺杂的c/a-WO3电致变色器件具有良好的循环稳定性，变色循环23000 s后其光学调制范围仍然保持在57.6%。作为储能设备，Mo掺杂的c/a-WO3电致变色器件在117.6 W/kg的功率下具有10.8 Wh/kg的能量密度，并且在1500次循环后电容保持率为72.8%。 柔性电致变色器件使用过程中所产生的损伤需进行修复，开发了一种具有良好自修复功能、优异拉伸性能和高离子电导率的PAA-HPMC-Ca水凝胶电解质以实现电致变色器件损伤修复。通过Ca2+与-COO- 间形成离子键以及羟丙基甲基纤维素（HPMC）与聚丙烯酸（PAA）间形成氢键，增强水凝胶共混体系的稳定性。由于非共价键作用的可逆性，水凝胶电解质具有良好的自愈性和耐久性。自愈后的PAA-HPMC-Ca水凝胶断裂应变和应力分别达到429%和0.24 MPa。PAA-HPMC-Ca水凝胶离子电导率可达0.0542 S/cm，并具有3.93V的稳定电化学窗口。同时，组装得到了基于水凝胶电解质和WO3电致变色材料的柔性准固态电致变色器件。经300次变色循环后，该柔性准固态电致变色器件仍具有良好的光学调制范围（~62%）、高着色效率（77.26 cm2/C）和较快变色响应（~23 s和12 s）。 通过苯胺单体在三维WO3纳米花结构中进行原位插层聚合，以消除电致变色材料在循环中由于晶格膨胀/收缩所产生的应变，为离子快速、高效存储提供保障。所得PANI-WO3具有良好的导电性，扩展的WO3层间距（3.84 nm）使得材料有较快的电致变色响应。PANI-WO3具有56.4%的光学对比度，并且在200多圈的循环后，其活性仍能保持在95%以上。PANI-WO3在0.2 mA/cm2的电流密度下具有121 mF/cm2的面积比电容，循环30000圈后仍具有80%的容量保持率。而未插层纳米花状WO3循环6000圈后容量保持率仅有60%左右，这是由于离子在嵌入/脱出过程中所产生的体积应变不可逆导致材料离子储存能力降低。