Az elektrokémia a kémia és az elektromosság közötti kapcsolatot vizsgáló tudományág. Magába foglalja az összes technológiát és technikát, például az elektrolízissel, korrózióval, elemekkel, üzemanyagcellákkal, akkumulátorokkal és galvanizálással kapcsolatos munkákat.

Az elektrokémiának két fő ága van:

1. Kémiai reakciók, amelyek elektromosságot hoznak létre, mint például az elemek
2. Kémiai reakciók, amelyek elektromosságot használnak fel új vegyületek előállítására

Az elektrokémia általában a kémiai reakciók és az elektromosság közötti kapcsolatot tanulmányozza. Az elektromosság az egy irányba együtt mozgó elektronok mozgása. Az elektrokémiai reakcióban lejátszódó kémiai reakció hatására az elektronok egyik oldalról a másikra mozognak. Ezeket a reakciókat oxidációs-redukciós reakcióknak nevezik, ami azt jelenti, hogy az elektronok az atomok között mozognak. Egyes atomok oxidálódnak, ami azt jelenti, hogy elveszítenek egy elektront, más atomok pedig redukálódnak, ami azt jelenti, hogy elektronokat nyernek.

Az első eset az, amikor az oxidációs-redukciós reakcióban az atomok között mozgó elektronokat használjuk az elektromosság előállítására. Ez az akkumulátor esete, ahol a felhasznált anyagok fizikai tulajdonságai miatt az elektronok spontán módon mozognak az anódról a katódra. A második esetben elektromossággal kényszerítjük az elektronokat, hogy oxidációs-redukciós reakciót idézzünk elő. Ez akkor történik, amikor egy elektrokémiai reakcióból olyan specifikus kimenetet akarunk elérni, amelyet egy specifikus kémiai reagens használata nélkül nem kapnánk.

A Liberate projekt esetében az elektromosságot arra használjuk, hogy a ligninből olyan vegyi anyagokat nyerjünk, mint a vanillin, az antioxidánsok vagy a monomerek. A lignin egy komplex polimer, amely sok különböző kisebb molekulát tartalmaz, amelyek nagy értéket képviselhetnek a vegyiparban. A probléma az, hogy hogyan lehet ezeket a különleges molekulákat a komplex polimerből kinyerni, mivel kémiailag a ligninben vannak megkötve. Elektromos áramot alkalmazva különböző típusú ligninre, például kraft ligninre és organoszolv ligninre, számos nagy értékű végterméket nyertek a lignin oxidációjának termékeként. Az elektromosság itt segít a lignin kisebb darabokra “vágásában”, így az értékes molekulák elérhetővé válnak. Az elektrokémia előnye a lignin oxidációjában az, hogy kevesebb energiát használ fel, emellett az eljárás biztonságosabb és tisztább a végtermékek kinyerése a hagyományos kémiai eljáráshoz képest.