本论文主要研究氧化物薄膜及器件电致变色（EC）性能,制备/合成了非晶中嵌有纳米晶结构的纳米孔WO₃薄膜和层状V₂O₅薄膜,探究了在H⁺、Li⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺等多种传导离子电解质中的氧化物EC性能。引入SnO₂、PEDOT:PSS、Al₂O₃膜层作为界面阻挡层,研究其对WO₃薄膜EC性能的影响,构筑了基于Li⁺离子液的WO₃/NiO互补EC器件（ECDs）;基于含有Li⁺的聚丙烯酰胺准固态自支撑凝胶,制备了结构简化的Li⁺-PAM/WO₃/ITO电致变色器件。主要结论如下:1.采用电子束蒸发技术,在不同衬底温度下制备非晶中嵌有纳米晶结构的纳米孔WO₃薄膜。非晶嵌有纳米晶WO₃薄膜在0.1 M PC-LiClO₄、PC-NaClO₄、PC-Al（ClO₄）₃有机电解质中分别展示了良好的EC性能,对应的光学调控（ΔT）分别达92%、91%、87%,着色效率分别为61.78、62.04、67.59 cm² C^-1,离子扩散系数分别是9.4×10^-10、7.79×10^-11和5.92×10^-11 cm² s^-1。这些优异性能归因于WO₃薄膜的非晶中嵌有纳米晶结构。该结构为传导离子提供自由通道并且缩短离子扩散距离;非晶相具有缓冲作用,能够调解离子嵌入/脱嵌产生的体积变化;纳米晶和非晶均匀分布有助于降低由局部应力导致的应力集中,并且缓解了电极结构塌陷。在传导离子-WO₃体系中,小半径Li⁺具有快的扩散动力学,大半径Na⁺和具有强库伦作用力的Al³⁺由于阻碍扩散作用显示较慢扩散动力学。然而,Al³⁺强静电力可抑制WO₃电极体积膨胀,在薄膜近表面区域浅扩散有助于可逆脱嵌。非晶中嵌有纳米晶WO₃薄膜在Li⁺、Na⁺和Al³⁺电解质中具有快速可逆的赝电容特性,我们定量分析了EC过程中表面电容和扩散控制占比的变化。EIS分析表明WO₃薄膜在多电荷Al³⁺电解质中的电荷转移电阻高于Li⁺和Na⁺的,并且,大半径Na⁺有低的实部电容和响应频率。2.在传导离子-WO₃体系引入高电导SnO₂界面修饰层,增强了离子扩散和降低了电解质-电极界面阻值。在Li⁺、Na⁺和Al³⁺电解质中的扩散系数分别达到2.59×10^-8、2.34×10^-8、9×10^-10 cm² s^-1,SnO₂显著提高了Na⁺-WO₃体系光学稳定性。同时研究了带正电的PEDOT膜层和绝缘体Al₂O₃修饰层对传导离子-WO₃体系的EC性能影响。3.电化学沉积制备了Mo掺杂V₂O₅薄膜,它们具有层状结构,为Na⁺、Mg²⁺传导离子提供自由通道,显示出良好EC性能。4.基于Li⁺离子液的ITO/NiO/Li⁺electrolyte/WO₃/ITO互补式ECDs能够实现蓝色/透明之间切换,着色效率是63.76 cm² C^-1,引入SnO₂界面修饰层能够有效提高EC光学可逆性。Li⁺-PAM水凝胶具有良好的力学延展性（300%形变）和高电导率σ=2.14×10^-3 S cm^-1,自支撑准固态凝胶同时作为电解质层、离子存储层和电极层,可以构筑三层结构的Li⁺-PAM/WO₃/ITO器件,大大简化了ECDs结构,-0.6/+1.4 V电压调控下实现ΔT为89%。