Die Elektrochemie ist ein Zweig der Chemie, der die Schnittstelle zwischen chemischen Reaktionen und elektrischen Strömen umfasst. Einige chemische Reaktionen können durch das Vorhandensein von elektrischem Strom katalysiert werden, und umgekehrt ist es möglich, durch den Prozess einer chemischen Reaktion Elektrizität zu erzeugen. Auch wenn dieses Streben esoterisch klingen mag, sind die Chancen sehr hoch, dass Sie in diesem Moment von der Elektrochemie profitieren oder dass Sie es heute irgendwann sein werden, da dies der zugrunde liegende Prozess hinter einer Vielzahl von Dingen ist, von der chemischen Signalgebung in Ihrem eigenen Körper zum Betrieb einer Autobatterie.
Die moderne Elektrochemie hat sich deutlich von den Wurzeln dieses Studienzweigs aus dem 18. Jahrhundert entfernt. Die Elektrochemie inspiriert nicht nur viel Grundlagenforschung, sondern wird auch in einer Vielzahl industrieller Prozesse und in der Technologie in zahlreichen Bereichen eingesetzt. Frühere Forscher waren hauptsächlich daran interessiert, Phänomene zu erklären, die sie nicht verstanden, während moderne Forscher daran interessiert sind, neue Anwendungen für die Elektrochemie zu finden und komplexe elektrochemische Reaktionen zu verstehen. Sie sind auch daran interessiert, elektrochemische Reaktionen auf sehr kleinem und grundlegendem Niveau zu verstehen, da die Technologie für genaue Beobachtungen dieser Art jetzt verfügbar ist.
Alle lebenden Organismen verwenden Elektrochemie bis zu einem gewissen Grad, vom Zitteraal bis zur einfachen Zimmerpflanze. Lebende Organismen haben spürbare elektrische Felder, die durch chemische Reaktionen in ihrem Körper erzeugt werden, und elektrochemische Reaktionen sind an einer Reihe biologischer Prozesse beteiligt. Aus diesem Grund interessieren sich einige Biologen für Elektrochemie, aber auch andere, die in der Natur arbeiten oder sich für die Natur interessieren.
Eines der zugrundeliegenden Konzepte in der Elektrochemie ist die Reduktions-/Oxidations- oder Redoxreaktion, die eine Situation beschreibt, in der Elektronen gewonnen oder verloren werden. Während eine Reaktion im kleinen Maßstab keine nutzbare Energie erzeugt, umfasst sie dieselben Elektronen, die sich durch die Verkabelung in einem Haus bewegen, und diese Reaktionen können verwendet werden, um einen nutzbaren elektrischen Strom zu erzeugen. Prozesse wie Photosynthese und Atmung beinhalten Redoxreaktionen, wodurch sie elektrochemischer Natur sind.
Elektrochemie wird auch in wissenschaftlichen Labors zur Verarbeitung und Analyse einer Reihe von Materialien verwendet. Es wird auch in Prozessen wie der Galvanotechnik verwendet, bei der die galvanische Abscheidung genutzt wird, und beim Betrieb von Batterien, die eine chemische Reaktion nutzen, um elektrische Energie zu erzeugen. Ein weiteres Beispiel für eine natürliche elektrochemische Reaktion ist die Korrosion, insbesondere die Eisenoxidation, die unter Laien besser als „Rost“ bekannt ist.