本发明公开了一种钒掺杂单晶氧化钨电致变色和储能材料，具有多孔单晶纳米线结构，纳米棒直径为15‑40nm，纳米线定向生长。本发明还公开了一种钒掺杂单晶氧化钨电致变色和储能材料的制备方法，以磁控溅射的氧化钨纳米颗粒为仔晶层，结合水热法定向生长获得钒掺杂密排六方结构氧化钨纳米线，本发明的纳米线以仔晶层为形核生长点沿着密排六方三氧化钨的c轴定向生长获得多孔单晶纳米线阵列，钒均匀掺杂在纳米线中，钒的掺杂引起晶面间距增大和并提高了氧空位含量，形成钒氧键，获得了优异的电致变色和储能双功能性能，可以在不同电压下实现透明和深蓝色的迅速转变，并对应电量的储存和释放，具有较大的面电容和良好的循环稳定性和倍率性能。