WO3是一种重要的阴极电致变色材料，是无机电致变色材料根据其着色态氧化还原方式的不同而划分的，另一种为阳极电致变色材料。所谓的阴极电致变色材料是指在高价氧化态时无色，在低价还原态时着色的一类材料。除了三氧化钨，这类材料主要还有三氧化钼和二氧化钛等。
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据专家表示，阴极电致变色材料的电化学反应式为：
MOx(褪色态) + yA+ + ye- ←→ AyMOx(着色态)（0≤y≤1）
在式中，A+为注入或抽出的正离子（如H+，Li+，Na+等）。当A+注入MOx时，薄膜由无色态转变为着色态AyMOx。
