Bir elektrokimyasal işlem, elektrik akımının hareketinden kaynaklanan veya neden olduğu kimyasal bir reaksiyondur. Bu işlemler, bir atom veya molekülün bir elektronu başka bir atom veya moleküle kaybettiği bir oksidasyon-azaltma reaksiyon türüdür. Elektrokimyasal reaksiyonlarda, reaksiyondaki atomlar veya moleküller, diğer reaksiyonlara kıyasla nispeten uzaktır, böylece elektronların daha büyük bir mesafeye hareket etmesini sağlar ve böylece bir elektrik akımı üretir. Birçok doğal fenomen, metallerin korozyonu, bazı deniz canlılarının elektrik alanları üretme kabiliyeti ve insan ve diğer hayvanların sinir sistemlerinin çalışması gibi elektrokimyasal işlemlere dayanır. Ayrıca modern teknolojide, en belirgin olarak bataryalarda elektrik gücünün depolanmasında önemli bir rol oynarlar ve modern sanayide elektroliz adı verilen elektrokimyasal süreç önemlidir.
Sinir sistemlerinin, ilkel hayvanlarda bile bulunan basit reaksiyonlardan ve içgüdüsel davranışlardan, insanların karmaşık öğrenme ve akıl yürütme yeteneklerine kadar olan aktiviteleri elektrokimyasal süreçlere bağlıdır. Nöronlar sinir sistemi üzerinden bilgi iletmek için elektrokimyasal süreçleri kullanır, sinir sisteminin kendisiyle ve vücudun geri kalanıyla iletişim kurmasını sağlar. Bir sinyal göndermek için, nörondaki kimyasal prosesler, sinapusa, nöron ve komşu hücreler arasındaki temas noktası olana kadar akson denilen uzun bir yapıdan gönderilen elektriksel bir impuls üretir. Sinapsta, elektrik, sinapsları sinyal edilen hücreye ileten nörotransmiterler denilen kimyasalların salınımına neden olur. Nörotransmiterler daha sonra hedef hücre üzerinde reseptör adı verilen yapılarla kimyasal olarak bağlanır ve bunun içinde başka biyokimyasal süreçler ortaya çıkar.
Elektrikli yılan balıkları, hayalperestler ve torpido ışınları gibi balıkların elektrik alanları üretebilmeleri elektrokimyasal bir işlemin sonucudur. Elektrikli balıklar, elektrositler adı verilen özel hücrelere sahiptir. Aktarım proteinleri, hücrede pozitif potasyum ve sodyum iyonları ile bağlanır ve hücrede elektrik yükü oluşturarak bunları uzaklaştırır. Bu elektriğe ihtiyaç duyulduğunda, medüller komut çekirdeği adı verilen sinir sisteminin bir kısmı, nörotransmiter asetilkolinin salınımını tetikleyen diğer sinir hücrelerine elektriksel bir uyarı gönderir. Nörotransmitter, elektrositlerin yükünün serbest bırakılmasını tetikleyen elektrolitlerin asetilkolin reseptörleri ile bağlanır.
Elektrikli aküler elektrik depolamak ve serbest bırakmak için elektrokimyasal işlemler kullanır. Aküyü oluşturan elektrik hücrelerinin içindeki kimyasal reaksiyonlar, her bir hücrenin iki yarısı arasında, elektrik akımı üreten sorumlu bir fark yaratır. Şarj edilebilir piller, tersine çevrilebilen kimyasal reaksiyonlara sahip elektrik üretmektedir ve elektrik dışarıdan bir kaynaktan tatbik edilirse orijinal kimyasal yapılarına geri döndürülebilir. Yeniden şarj edilemeyen pillerdeki reaksiyonlar bu kaliteye sahip değildir, ancak genellikle şarj edilebilir bir pilin tek bir şarjla sağlayabileceğinden daha fazla elektrik gücü üretirler.
Bataryalarda çeşitli kimyasal reaksiyonlar kullanılır. Işık ve ev aletlerinde yaygın olarak kullanılan nikel-kadmiyum piller, genellikle bir potasyum hidroksit (KOH) çözeltisi ve sudan oluşan bir alkali ile ayrı ayrı kadmiyum ve nikel reaksiyonlarına dayanır. Nikel-metal hidrid piller benzerdir, ancak kadmiyumu, praseodim, lantan ve seryum gibi nadir toprak metalleri ile karıştırılmış manganez, alüminyum veya kobalttan yapılmış intermetalik bir bileşik ile değiştirin. Lityum piller, en yaygın manganez dioksit (Mn02) ve bir lityum perklorat (LiClO4), dimetoksietan (C4H10O2) ve propilen karbonat çözeltisi (C10H10O2) çözeltisi içeren lityum bileşikleri içeren çeşitli reaksiyonlar kullanabilir. 4H6O3).
Elektroliz, elektrolit adı verilen serbest iyonları içeren bir maddede kimyasal reaksiyonları tetiklemek için elektrik akımının kullanıldığı elektrokimyasal bir işlemdir. Elektrolit bir çözücü içinde eritilir veya eritilir ve anot ve katot adı verilen iki elektrot, içine daldırılır. Elektrotlar arasına bir elektrik potansiyeli uygulandığında, elektrik aralarında akmaya başlar ve her elektrot kendi yükünün karşıtı olan iyonları çekmeye başlar. İyonlar elektrotları elektrotlar içinde kazanır veya kaybeder, bu da anot yakınındaki moleküllerin oksidasyonuna ve katod yakınındakilerin azalmasına neden olur. Elektroliz, metalürji, potasyum klorat ve (KClO3) trifloroasetik asit (C2HF3O2) gibi kimyasalların üretimi ve bunların içinde bulunmayan yüksek oranda reaktif elemanların çıkarılması dahil olmak üzere birçok endüstriyel işlem alanında kullanılır. sodyum ve magnezyum gibi doğada bulunan elementler.
