elektrokeemilisi

Elektrokeemilliset ilmiöt viittaavat elektrokemiallisiin prosesseihin, joissa sähköenergia ja kemialliset muutokset ovat läheisesti kytkettyjä. Alalla tutkitaan sekä kemiallisia reaktioita, jotka tuottavat sähköenergiaa, että niitä, joissa sähköenergia käynnistää tai edistää kemiallisia muutoksia. Tunnetuimpia ilmiöitä ovat elektrolyysi, jossa sähkövirta ajaa kemiallisia reaktioita, sekä galvaniset solut, joissa kemiallinen energia muutetaan sähköenergiaksi.

Keskeisiä käsitteitä ovat elektrodit, elektrolyytti ja elektrodiliitos; sekä potentiaalien ja virran mittaukset. Faradayn lait määrittelevät, kuinka paljon ainetta siirtyy elektrodilla varauksen määrän perusteella, ja Nernstin yhtälö kuvaa potentiaalin riippuvuutta olosuhteista.

Sovellukset: energiavarastointi (akut, litiumioni akut ja superkondensaattorit), elektrolyysi (metallien pelkistys ja pinnutus), korroosionhallinta sekä metallien jalostus. Myös ympäristö- ja biotekniikassa sekä sensoroinnissa käytetään elektrokeemillisia menetelmiä. Tutkimuksessa käytetään voltammetria, chronoamperometria ja impedanssianalyysi sekä erilaisia elektrodimateriaaleja.

Historiaan kuuluu Voltan, Galvanin ja Faradayn tutkimukset 1800-luvulla; nykyään ala yhdistää kemian, fysiikan, materiaalitieteiden ja prosessitekniikan.