ไฟฟ้าเคมี (Electrochemistry) คือ การศึกษาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าและพลังงานเคมี หากจะให้อธิบายแบบเข้าใจง่าย ๆ เลยก็คือ เป็นการนำปฏิกิริยาทางเคมีมาใช้ในการสร้างพลังงานไฟฟ้า หรือ การนำพลังงานไฟฟ้ามาใช้ในการทําให้เกิดปฏิกิริยาเคมี
โดยเราสามารถแบ่งปฏิกิริยาทางเคมีตามการถ่ายเทของอิเล็กตรอน ได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้
- ปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox Reaction)
เป็นปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงของเลขออกซิเดชันของสาร โดยปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าสามารถแยกออกเป็นปฏิกิริยาย่อยได้อีก 2 ปฏิกิริยา นั่นก็คือ ปฏิกิริยาย่อยที่เรียกว่า ครึ่งปฏิกิริยา
1.1) ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation Reaction)
เป็นครึ่งปฏิกิริยาที่มีการให้อิเล็กตรอน
1.2) ปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction Reaction)
เป็นครึ่งปฏิกิริยาที่มีการรับอิเล็กตรอน
โดยปฏิกิริยาทั้งสองจะต้องเกิดขึ้นพร้อมกัน ถึงจะเรียกได้ว่าเป็นปฏิกิริยารวมของออกซิเดชัน – รีดักชัน หรือปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งสารละลายในปฏิกิริยานี้ จะเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้น สิ่งที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ได้นั้น จะต้องประกอบไปด้วย
1.1) สารที่ให้อิเล็กตรอน คือ ตัวรีดิวซ์ (Reduce) เป็นสารที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
1.2) สารที่รับอิเล็กตรอน คือ ตัวออกซิไดซ์ (Oxidize) เป็นสารที่ทำให้เกิดปฏิกิริยารีดักชัน
- ปฏิกิริยานอนรีดอกซ์ (Nonredox Reaction)
เป็นปฏิกิริยาที่ไม่มีการถ่ายโอนของอิเล็กตรอน หรือ เป็นปฏิกิริยาที่ไม่มีการให้และการรับของอิเล็กตรอนในปฏิกิริยานั้น
จากการศึกษาเกี่ยวกับไฟฟ้าเคมีนั้น ทำให้เกิดสิ่งประดิษฐ์ชนิดหนึ่งขึ้นมา ที่เรียกกันว่า เซลล์ไฟฟ้าเคมี
เซลล์ไฟฟ้าเคมี (Electrochemical Cell) คือ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางเคมีที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือ จากพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงานเคมี
โดยเซลล์ไฟฟ้าเคมีนั้นยังสามารถแบ่งออกมาได้อีก 2 ประเภท ดังนี้
- เซลล์กัลวานิก (Galvanic Cell)
เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เปลี่ยนจากพลังงานเคมีไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเกิดจากการที่สารเคมีทำปฏิกิริยากันในเซลล์แล้วเปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้า เช่น ถ่านไฟฉาย เซลล์แอลคาไลน์ เซลล์เงิน เซลล์ปรอท และแบตเตอรี่
- เซลล์อิเล็กโทรไลต์ (Electrolytic Cell)
เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงานเคมี ที่เกิดจากการที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปในเซลล์ แล้วเกิดเป็นปฏิกิริยาทางเคมี เช่น เซลล์แยกน้ำด้วยไฟฟ้า หรือ การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า