Elektrochemie je vědní obor, který studuje vztah mezi chemií a elektřinou. Zahrnuje všechny technologie a techniky, jako jsou práce na elektrolýze, korozi, bateriích, palivových článcích, akumulátorech a galvanizaci.

Existují dvě hlavní odvětví elektrochemie:

1. Chemické reakce, které vytvářejí elektřinu, jako jsou baterie
2. Chemické reakce, které využívají elektřinu k výrobě nových sloučenin

Obecně elektrochemie studuje vztah mezi chemickými reakcemi a elektřinou. Elektřina je pohyb elektronů pohybujících se společně jedním směrem. Chemická reakce, která probíhá v elektrochemické reakci, způsobí, že se elektrony pohybují z jedné strany na druhou. Tyto reakce se nazývají oxidačně-redukční reakce, což znamená, že elektrony se pohybují mezi atomy. Některé atomy se oxidují, což znamená, že ztrácejí elektron, a jiné atomy se redukují, což znamená, že získávají elektron.

Prvním případem je využití elektronů pohybujících se mezi atomy v oxidačně-redukční reakci k výrobě elektřiny. To je případ baterie, kde se díky fyzikálním vlastnostem použitých materiálů elektrony samovolně pohybují od anody ke katodě. Ve druhém případě používáme elektřinu k tomu, abychom donutili elektrony k oxidačně-redukční reakci. K tomu dochází, když chceme z elektrochemické reakce získat specifický výstup, který bychom bez použití specifického chemického činidla nezískali.

V případě projektu Liberate se elektřina používá k získání chemických látek, jako je vanilin, antioxidanty nebo monomery z ligninu. Lignin je složitý polymer obsahující mnoho různých menších molekul, které mohou mít vysokou hodnotu v chemickém průmyslu. Problémem je, jak tyto speciální molekuly z komplexního polymeru získat, protože jsou v ligninu chemicky vázány. Působením elektrického proudu na různé typy ligninu, jako je kraftový lignin a organosolvový lignin, bylo získáno několik vysoce hodnotných konečných produktů jako produkt oxidace ligninu. Elektřina zde pomáhá „rozřezat“ lignin na menší fragmenty, takže jsou k dispozici cenné molekuly. Výhodou elektrochemie při oxidaci ligninu je, že se při ní spotřebuje méně energie, kromě toho je tento proces bezpečnější a čistší pro získání konečných produktů ve srovnání s tradičním chemickým postupem.