Электрохимия
Химия на границе электричества и вещества. Окислительно-восстановительные реакции: перенос электронов. Гальванические элементы: батарейки (Вольта, литий-ионные). Электролиз: разложение током (получение алюминия, водорода). Коррозия: разрушение металлов. Топливные элементы: водородная энергетика. Аккумуляторы.
Электрохимия
Гальванические элементы
Преобразование химической энергии в электрическую. Элемент Даниэля-Якоби: Zn|Zn²⁺||Cu²⁺|Cu, ЭДС 1.1 В. Литий-ионные аккумуляторы: LiCoO₂|Li⁺|C₆. Нобелевская премия 2019.
Электролиз
Химические реакции под действием тока. Законы Фарадея: m = (M·I·t)/(n·F), F = 96485 Кл/моль. Производство Al (процесс Холла-Эру), Cl₂, NaOH, гальванопокрытия.
Коррозия металлов
Электрохимическое разрушение. Мировой ущерб ~2.5 трлн $/год. Защита: покрытия (Zn, Cr), ингибиторы, катодная защита (протекторы из Mg, Zn), легирование (нержавейка 18% Cr).
Топливные элементы
Прямое преобразование H₂ + O₂ → H₂O + ток. КПД до 60% (vs ДВС 25-30%). Типы: протонообменные (PEMFC), твердооксидные (SOFC). Применение: автомобили Toyota Mirai, космос.