Células eletroquímicas geram ou usam energia elétrica por meio de reações de oxidação e redução. Um exemplo é uma célula composta de metais de zinco e cobre em que os elétrons viajam do zinco para o cobre. Cada célula eletroquímica possui um circuito que consiste em vários componentes que permitem o fluxo de elétrons.
Um circuito de célula eletroquímica inclui um ânodo, cátodo, eletrólito, ponte de sal e circuito externo. No ânodo, ocorrem reações de oxidação nas quais os elétrons são perdidos, enquanto os elétrons são ganhos por redução no cátodo. O ânodo e o cátodo são conectados por meio do circuito externo.
Os cientistas são capazes de criar células eletroquímicas inserindo eletrodos metálicos em eletrólitos. Existem duas classificações principais de células eletroquímicas: células voltaicas, também conhecidas como células galvânicas, e células eletrolíticas. Células voltaicas são o tipo de células eletroquímicas encontradas em baterias. Essas células geram correntes elétricas e uma determinada bateria pode conter uma ou várias dessas células. Uma reação exotérmica envolvendo a liberação de energia ocorre quando uma célula eletroquímica está em modo voltaico.
Ao contrário das células voltaicas, as células eletrolíticas usam em vez de gerar correntes elétricas. As reações químicas não ocorrem espontaneamente nas células eletrolíticas, portanto, uma corrente elétrica deve ser aplicada externamente. A energia é absorvida dentro da célula, classificando as reações que ocorrem dentro das células eletrolíticas como endotérmicas em vez de exotérmicas.