Elektrokemi är den vetenskapliga disciplin som studerar förhållandet mellan kemi och elektricitet. Den omfattar all teknik och alla tekniker som arbete med elektrolys, korrosion, batterier, bränsleceller, ackumulatorer och galvanisering.

Det finns två huvudgrenar inom elektrokemin:

1. Kemiska reaktioner som skapar elektricitet, t.ex. batterier
2. Kemiska reaktioner som använder elektricitet för att framställa nya föreningar

I allmänhet studerar elektrokemin förhållandet mellan kemiska reaktioner och elektricitet. Elektricitet är rörelsen av elektroner som rör sig tillsammans i en riktning. Den kemiska reaktionen som sker i en elektrokemisk reaktion gör att elektroner rör sig från en sida till en annan. Dessa reaktioner kallas oxidations-reduktionsreaktioner, vilket innebär att elektroner rör sig mellan atomer. Vissa atomer oxideras, vilket innebär att de förlorar en elektron, och andra atomer reduceras, vilket innebär att de får en elektron.

Det första fallet är när man använder elektroner som rör sig mellan atomer i en oxidations-reduktionsreaktion för att göra elektricitet. Detta är fallet med ett batteri där de fysikaliska egenskaperna hos de använda materialen gör att elektronerna spontant rör sig från anoden till katoden. I det andra fallet använder vi elektricitet för att tvinga elektroner att göra en oxidations-reduktionsreaktion. Detta sker när vi vill få ett specifikt resultat från en elektrokemisk reaktion som vi inte skulle ha fått utan användning av ett specifikt kemiskt reagens.

I fallet med Liberate-projektet används elektricitet för att få fram kemikalier som vanillin, antioxidanter eller monomerer från lignin. Lignin är en komplex polymer som innehåller många olika mindre molekyler som kan vara av stort värde inom den kemiska industrin. Problemet är hur man ska få ut dessa speciella molekyler ur den komplexa polymeren eftersom de är kemiskt bundna i ligninet. Genom att applicera elektrisk ström på olika typer av lignin, t.ex. kraft lignin och organosolv lignin, erhölls flera högvärdiga slutprodukter som en produkt från oxidationen av ligninet. Elektriciteten hjälper här till att ”skära” ligninet i mindre fragment så att de värdefulla molekylerna blir tillgängliga. Fördelen med elektrokemi vid oxidation av lignin är att den använder mindre energi, och förutom denna process är processen säkrare och renare för att få fram slutprodukterna jämfört med traditionella kemiska processer.