电致变色是指电极材料在一定电场作用下,其光学属性由于电子和离子的注入和脱出发生可逆变化的现象;电容器是指能够存储和释放电量和电能的元件。氧化镍（Ni O）作为过渡金属氧化物电极材料具备较高的光调制范围、理论比电容、高循环寿命,是一种能够同时实现电致变色和储能的双功能材料。本论文以Ni O为研究对象,在透明导电氧化铟锡（ITO）玻璃基底上制备了三维有序大孔结构（3DOM）的Ni O薄膜,具备良好的电致变色性能和储能性能。为了研究电极材料结构对光学性能的影响,采用垂直沉积法制备不同粒径的聚苯乙烯（PS）模板,恒电压下在模板空隙中填充氢氧化镍（Ni（OH）2）。利用甲苯溶液浸泡去除模板,得到不同孔径、不同厚度的3DOM Ni（OH）2薄膜,最后退火得到不同孔径、不同厚度的3DOM Ni O薄膜。结果表明,PS模板、3DOM Ni（OH）2和3DOM Ni O薄膜均具有三维有序结构和光子禁带特征,外观表现出随着角度变化的结构色。光子禁带反射率与薄膜的厚度有关,位置与材料的周期性结构尺寸、折射率有关。对3DOM Ni O薄膜进行电致变色性能研究,其三维有序大孔结构具有较薄的孔壁和较大的比表面积,使得离子扩散距离缩短、有更多的离子和电子参与电化学反应。3DOM Ni O薄膜的光调制范围为24.8%,着色效率为58 cm~2·C-1。同时,其变色速度快,着色时间为2.2 s,褪色时间为0.5 s,表观锂离子扩散速率可达3.78×10-9 cm~2·s-1。与致密Ni O薄膜对比,3DOM Ni O薄膜与ITO玻璃基底的结合能力更强,且经过500次循环伏安测试后,仍保持较好的电致变色性能和记忆效应。对3DOM Ni O薄膜进行储能性能研究,发现3DOM Ni O薄膜更趋向于赝电容性质,其循环伏安曲线对称性好,氧化还原峰明显,表明了Ni O薄膜是以可逆性良好的氧化还原反应来进行电子和离子的传输和储存。薄膜在电流密度为1.0 m A·cm-2时的比电容可达3.9 m F·cm-2,且经过500次恒流充放电后,比电容仍能保持初始值的91%,这表明3DOM Ni O薄膜具有很好的循环稳定性。