电致变色是指材料在外加电场的作用下,其光学性能(透过率、反射率、吸收率等)发生稳定可逆变化的现象。随着科技手段的快速发展,电致变色材料已经被广泛应用在军事、能源、屏幕显示、汽车玻璃、护目镜等领域。在电致变色材料的应用过程中,都是以材料的颜色或透明度的变化实现使用需求的,由此可见材料的颜色变化在电致变色过程中具有举足轻重的作用。为了使电致变色材料在更多的领域获得应用,多色性电致变色材料的设计与开发成为众多科研工作者的研究目标。聚苯胺电致变色材料由于其具有易于合成、环境稳定性好、显色度较高、氧化还原转换电压低等优点而备受关注。然而,聚苯胺的分子间作用力强、加工性差阻碍了其实际应用,于是科研工作者把目光集中到具有相似电致变色能力,且加工性优异的聚苯胺衍生物上。其中将苯胺齐聚物作为电致变色基元,合成含有苯胺齐聚物的聚合物作为电致变色材料成为研究热点。本论文拟利用苯胺基电致变色聚合物多变的分子结构、灵活的分子设计及简单的聚合方法,将其他种类的电致变色基元引入到苯胺基聚合物材料中,通过两种电致变色基元的相互作用与协同效应,制备多色性电致变色材料。通过引入的电致变色基元的类别不同,本论文的研究工作分为以下三个部分:首先,以苯胺齐聚物作为电致变色基元,与阴极着色的电致变色材料紫精双胺一起进行硅氧烷功能化,利用电化学辅助水解交联反应手段得到苯胺齐聚物-紫精聚硅氧烷材料。制备的电致变色聚合物具有良好的溶解性、成膜性,而且由于引入了可进行水解交联的乙氧基硅氧烷基团,在发生水解反应后,该聚合物可形成稳定的三维网状结构以及可与基底产生强的键合作用,使得该聚合物材料在电致变色过程中具有优异的循环稳定性。研究发现,苯胺齐聚物与紫精之间能够进行电子转移,材料具有宽的电压窗口和较高的光学对比度,还能够由负电压区域到正电压区域从紫色、透明色、绿色、蓝色之间进行可逆的多色彩转变。其次,通过分子设计,将阳极着色的电致变色材料吩噻嗪与苯胺齐聚物进行硅氧烷功能化,利用电化学手段合成了苯胺齐聚物-吩噻嗪聚硅氧烷电致变色材料。聚合物的多孔道互传网状结构更便于电解质离子的嵌入/脱出。同时苯胺齐聚物与吩噻嗪之间的协同作用,使得聚合物的阳极着色电压窗口明显增大。聚合物的电致变色性能也明显提升,其700 nm处的透过率变化值可达53%,聚合物材料能够在更高的电压范围内展现透明色、浅绿色、灰蓝色、棕红色最终为黑紫色的多种颜色变化,证实了引入新的电致变色基元可以有效调整聚苯胺类材料在电致变色过程中的颜色转换多样性。最后,以苯胺基聚硅氧烷为基底材料,利用电化学沉积法将普鲁士蓝纳米粒子修饰在苯胺基聚硅氧烷薄膜上,成功得到了有机/无机复合物电致变色材料。该复合物材料的多孔道、大比表面积的特性有利于电解质离子的进出以及电化学反应的进行,其硅氧烷材料与基底的键连作用使材料展现出良好的循环稳定性。同时,复合材料之间的协同作用提升了聚苯胺类材料的电致变色性能,薄膜能够在淡黄色、浅绿色、蓝绿色、深蓝色之间转化。另外,利用材料的电致变色性质和储能性质,制备了能够通过颜色变化来指示材料电量存储水平的电致变色储能器件。