Hiện tượng điện sắc là hiện tượng vật liệu thay đổi thuận nghịch tính chất quang học (độ truyền qua, độ phản xạ) dưới tác dụng của điện trường. Những vật liệu cĩ tính chất này được gọi là vật liệu điện sắc. Đối với các loại vật liệu điện sắc vơ cơ, hầu hết chúng đều là oxit của các kim loại chuyển tiếp. Trên bảng 1.1 là bảng hệ thống tuần hồn các nguyên tố hĩa học cĩ đánh dấu một số kim loại chuyển tiếp cĩ oxit là vật liệu điện sắc [63,172]. Bảng 1.1: Một số nguyên tố cĩ oxit là vật liệu điện sắc [63,172]. H Vật liệu điện sắc anốt He Li Be Vật liệu điện sắc catốt B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Ti Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac
Khi áp đặt điện trường vào vật liệu điện sắc, tuỳ thuộc vào chiều phân cực của
điện trường trong mơi trường chất điện li thích hợp ta cĩ thể quan sát thấy hiệu ứng thay đổi màu sắc (nhuộm màu hoặc tẩy màu). Dựa vào sự phân cực của điện thế ứng với trường hợp nhuộm màu, ta cĩ thể chia vật liệu điện sắc ra làm hai loại: vật liệu điện sắc anốt và vật liệu điện sắc catốt.
Vật liệu điện sắc anốt là loại vật liệu mà quá trình nhuộm màu xảy ra khi điện cực làm việc tiếp xúc điện với vật liệu điện sắc được phân cực dương cịn mơi trường điện ly được phân cực âm (tương ứng với quá trình thốt ra khỏi vật liệu của các cation kèm với các điện tử). Ngược lại quá trình tẩy màu xảy ra khi điện cực làm việc được phân cực âm (tương ứng với quá trình xâm nhập của các cation và
điện tử vào vật liệu). Nhĩm này bao gồm oxit của các vật liệu như: Cr, Mn, Ir, Ni…, trong đĩ oxit nicken và oxit iridi là hai vật liệu được nghiên cứu nhiều nhất.
Vật liệu điện sắc catốt là loại vật liệu mà quá trình nhuộm màu xảy ra khi điện cực làm việc được phân cực âm (tương ứng với quá trình tiêm vào của các cation kèm với các điện tử). Ngược lại quá trình tẩy màu xảy ra khi điện cực làm việc
được phân cực dương (tương ứng với quá trình thốt ra của các cation và điện tử). Nhĩm này bao gồm oxit của các nguyên tố như: Ti, Mo, Ta, W…, trong đĩ oxit Vonfram là loại vật liệu được nghiên cứu nhiều nhất và cĩ nhiều tiềm năng ứng dụng nhất.
Riêng đối với nguyên tố vanadi là một ngoại lệ. V2O5 vừa là vật liệu điện sắc catốt và cũng vừa là vật liệu điện sắc anốt nhưng ở trong các vùng bước sĩng khác nhau trong khi đĩ VO2 là vật liệu điện sắc anốt [63].