Prinsip dasar: Electrochromic properties Tungsten Oxide

Sifat electrochromic dari Tungsten Oxide (WO3) telah diteliti selama 30 tahun terakhir. Fenomena perubahan warna (electrochromic) dari WO3 secara umum adalah sebagai berikut. WO3 pada keadaan transparan (biasa disebut bleach state) akan berubah menjadi berwarna biru tua (biasa disebut colored state) atau dapat dilakukan secara berkebalikan (dari colored state ke bleached state) dengan menempatkan/menyisipkan ion dan elektron untuk membentuk Tungsten Bronze (MxWO3) berdasarkan reaksi berikut:

dimana M+ merupakan ion H+, Li+, Na+ atau K+ dan e- merupakan elektron.

Pendekatan lain untuk menjelaskan fenomena electrochromic bisa juga seperti ini. Perubahan warna pada WO3 baik transparan maupun berwarna terjadi ketika WO3 dalam keadaan di-reduksi atau di-oksidasi dengan menggunakan arus listrik seperti terlihat pada Gambar 1. Ketika di-oksidasi WO3 pada keadaan transparan akan berubah menjadi berwarna biru tua, begitu pula sebaliknya.

Gambar 1. Skema yang menunjukkan transfer elektron (e-) dan kation (ion kalium, K+) dalam reaksi electrochromic

Transfer elektron (e-) yang terjadi pada reaksi tersebut dapat diasosiasikan dengan reaksi oksidasi dan reduksi. Sedangkan transfer kation (ion kalium, K+) antara MxWO3 dan elektrolit diperlukan untuk memastikan terjadinya muatan listrik yang seimbang untuk menjaga status oksidasi/reduksi dari reaksi tersebut.