电致变色材料,是指在外部电压或电流的激励下,会发生产生稳定、可逆的颜色转变现象的具有光学调制能力的一类材料,是目前最有研究和应用前景的智能材料之一。电致变色技术可以应用于智能窗、EC显示屏、柔性电子、智能手机等领域。近些年来,电致变色材料在机理研究和应用探索方面取得了长足的进步,但是在器件结构、电解质问题和封装问题等方面仍然存在许多需要克服的地方,而且因为其高成本使得距离民用化和商业化还有很长一段路要走。氧化镍（NiO）因为其较大的变色范围,且原料易得,价格适宜,常常被用于对电极,与传统的氧化钨（WO3）互补组成双电致变色层器件,是研究最为广泛的一种阳极电致变色材料。本论文以提高NiO薄膜的光学调制范围、缩短响应时间与增强循环稳定性为主要目标,采用溶胶凝胶法制备前驱体,旋涂法制备NiO基薄膜,并结合掺杂手段对薄膜进行改性,探究掺杂方式、掺杂浓度、退火温度、旋涂层数和激励电压等因素对薄膜性能和稳定性的影响,以期获得理想的薄膜制备参数。具体研究内容如下:采用溶胶凝胶法制备了稳定的NiO溶胶,再用旋涂法在制备出无掺杂的NiO薄膜。通过Li离子的单元掺杂,Ti离子的单元掺杂和Li离子和Ti离子双元共掺杂三种不同的掺杂方式对薄膜进行改性,探究这三种掺杂模式下不同离子掺杂浓度对薄膜性能的影响,得出较优的掺杂方式和掺杂浓度。通过实验发现,Li离子和Ti离子的掺杂都有利于提高薄膜的光调制范围和循环稳定性。此外,Li离子的掺杂还有利于提高薄膜的响应速度,Ti离子的掺杂有利于提高薄膜与ITO玻璃的附着力,从而提高循环稳定性。通过对比,当选择Li和Ti双元共掺杂,且溶胶中Li:Ti:Ni离子浓度比为2:1:8时,薄膜的各项性能较优,此时的光学调制范围较大,响应时间较短,循环稳定性出色。然后选择上述比例的薄膜进一步探究激励电压,退火温度和旋涂层数对薄膜电致变色性能的影响。结果表明,随着激励电压的增大,薄膜的光调制范围先增大后减小,在±2.5 V时达到峰值,此时的响应时间也较短,说明激励电压不是越高越好,而是有一定的限度。对比不同退火温度对薄膜的影响发现,薄膜的光学调制范围随着退火温度的升高而减小。虽然200℃退火后,此时薄膜的光学调制范围最大,但其响应速度大幅落后于其他薄膜,300℃的薄膜光学调制范围较大,且响应速度较快,此温度处理的薄膜各项性能较优。最后通过对比旋涂层数对薄膜性能的影响发现,随着薄膜层数的增加,其光学调制范围逐渐减小,但多层膜的差距不大,且多层膜时的褪色速度降低,因此,本文选择旋涂一层薄膜来实现的较优的性能。基于实验的结果及其分析,电致变色薄膜优化后的参数包括:Li:Ti:Ni离子浓度比为2:1:8,旋涂层数为一层,300℃的退火温度和±2.5 V的激励电压。此时薄膜的光学调制范围较高,达到了70.8%;响应时间较短,着色/褪色时间分别为12 s/7 s;此外还具有出色的循环稳定性,在100个循环周期的测试后薄膜性能未出现衰减。