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电致变色材料因其高效可逆、持久的光学属性调变能力而受到广泛关注。控制合成变色速度快、循环寿命长的电致变色材料对发展新一代的高性能电致变色器件具有重要意义。本文以WO3电致变色薄膜为核心研究对象,通过核壳复合阵列化设计和原子掺杂等研究策略对其进行改性研究,从而提高WO3薄膜的电致变色性能。采用水热和电沉积方法,设计制备了晶态/非晶态WO3核壳纳米线和Mo掺杂WO3纳米线薄膜,并系统研究了其电致变色以及光学电化学储能联动性能。通过多孔阵列化和结晶程度控制策略,利用水热和电沉积结合法,控制合成了晶态/非晶态WO3核壳纳米线薄膜(c-WO3@a-W03)。其中复合结构核心为水热形成的晶态WO3纳米线,外壳为电沉积的非晶态WO3纳米薄层。相比于纯的非晶态WO3薄膜和WO3纳米线,优化的c-WO3@a-WO3核壳纳米线薄膜具有更宽的光学动态调制范围(750 nm处调节率为70.3%、2000 nm处为42.0%、10 μm处为51.4%)、更快的电致变色速度(3.5/4.8s)、更高的着色效率(43.2cm2C-1)和更优异的循环稳定性(经3000次循环后保持率达68.5%)。研究表明非晶外壳能强化离子迁移率和薄膜结构强度,提高变色速度、着色效率和长周期循环性能。通过同主族元素掺杂策略,利用水热反应法制备了Mo掺杂的WO3纳米线薄膜。均匀少量的Mo掺杂能降低WO3薄膜的结晶性,但不会影响WO3纳米线的形态。相对于未掺杂的WO3薄膜,优化的Mo掺杂(2 at.Wt.%)的WO3纳米线薄膜表现出更为优异的电致变色性能,如更快的着褪色速度(3.2/2.6 s),更高的着色效率(123.5 cm 2 C-1)和更宽的光学动态调制能力(750 nm处56.7%、1600 nm处83.0%、10μm处48.5%)。Mo掺杂能增加WO3薄膜内离子(H+)的扩散系数,提高电致变色性能。此外,光学和电化学储能的联动实验表明Mo掺杂的WO3纳米线兼具储能和变色功能,其储能行为可实时被色彩变化监控和指示。这种多功能光电极材料的设计思路将为今后新型多功能变色储能器件的发展提供借鉴和研究基础。