Electrochimia este disciplina științifică care studiază relația dintre chimie și electricitate. Ea include toate tehnologiile și tehnicile, cum ar fi lucrările privind electroliza, coroziunea, bateriile, pilele de combustie, acumulatorii și galvanizarea.

Există două ramuri principale în electrochimie:

1. Reacțiile chimice care creează electricitate, cum ar fi bateriile
2. Reacțiile chimice care folosesc electricitatea pentru a produce noi compuși

În general, electrochimia studiază relația dintre reacțiile chimice și electricitate. Electricitatea este mișcarea electronilor care se deplasează împreună într-o singură direcție. Reacția chimică care are loc într-o reacție electrochimică va face ca electronii să se deplaseze dintr-o parte în alta. Aceste reacții se numesc reacții de oxidare-reducere, ceea ce înseamnă că electronii se deplasează între atomi. Unii atomi sunt oxidați, ceea ce înseamnă că pierd un electron, iar alți atomi sunt reduși, ceea ce înseamnă că câștigă un electron.

Primul caz este atunci când se folosesc electronii care se mișcă între atomi într-o reacție de oxidare-reducere pentru a produce electricitate. Acesta este cazul unei baterii în care proprietățile fizice ale materialelor folosite fac ca electronii să se deplaseze spontan de la anod la catod. În cel de-al doilea caz, folosim electricitatea pentru a forța electronii pentru a face ca reacția de oxidare-reducere să aibă loc. Acest lucru se întâmplă atunci când dorim să obținem un anumit rezultat dintr-o reacție electrochimică pe care nu l-am fi obținut fără utilizarea unui anumit reactiv chimic.

În cazul proiectului Liberate, electricitatea este utilizată pentru a obține substanțe chimice precum vanilina, antioxidanți sau monomeri din lignină. Lignina este un polimer complex care conține multe molecule diferite mai mici care pot avea o valoare ridicată în industria chimică. Problema este cum să se obțină aceste molecule speciale din polimerul complex, deoarece ele sunt legate chimic în lignină. Prin aplicarea unui curent electric la diferite tipuri de lignină, cum ar fi lignina kraft și lignina organosolv, au fost obținute mai multe produse finale de mare valoare ca produs de oxidare a ligninei. Electricitatea ajută aici la „tăierea” ligninei în fragmente mai mici, astfel încât moleculele valoroase să fie disponibile. Avantajul electrochimiei în oxidarea ligninei este că utilizează mai puțină energie, în afară de acest proces, procesul este mai sigur și mai curat pentru obținerea produselor finale în comparație cu procesul chimic tradițional.

.