elektrochemicznym

Elektrochemia, zwana również dziedziną elektrochemiczną, to gałąź chemii i fizyki zajmująca się zjawiskami, w których energia elektryczna i energia chemiczna wzajemnie się przemieniają. Badania obejmują procesy redoks zachodzące na elektrodach oraz reakcje chemiczne prowadzane w roztworach elektrolitów.

Podstawowe elementy układów elektrochemicznych to elektrody (anoda i katoda), elektrolit umożliwiający transport jonów, a w wielu konstrukcjach także elektroda odniesienia i elektroda pomocnicza. Transfer elektronów między elektrodą a reagentem przebiega na interfejsie elektrody, co opisują zasady redoks i równowaga elektrochemiczna, często z wykorzystaniem równania Nernsta i praw Faradaya dotyczącymi ładunku i ilości przemian.

Najważniejsze procesy elektrochemiczne to ogniwa galwaniczne, które przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną, oraz elektroliza, w której prąd elektryczny wywołuje reakcje chemiczne. Elektrochemia obejmuje także korozję, będącą wynikiem niepożądanych reakcji elektrochemicznych na powierzchniach metalowych.

Zastosowania elektrochemii obejmują magazynowanie energii w bateriach i akumulatorach (na przykład litowo-jonowych), ogniwach paliwowych i superkondensatorach, a także elektroplaterstwo i syntezę elektrochemiczną. W dziedzinie analityki stosuje się elektrochemiczne czujniki i metody voltametryczne. Zrozumienie procesów elektrochemicznych wspomaga ochronę przed korozją poprzez powłoki ochronne i inhibitory.

Historia elektrochemii wiąże się z pracami Luigiego Galvaniego i Alessandro Volty, a później z rozwojem koncepcji Faradaya, które sformalizowały zależności między ładunkiem a przemianami chemicznymi i ukształtowały badania elektrodowe.