电化学池（electrochemical cells）通常简称为电池，它是指两个电极被至少一个电解质相所隔开的体系。考察单个界面上发生的电化学现象在实验上是困难的，实际上，必须研究电化学池的多个界面集合体的性质。就电化学体系而言，电极上的电荷转移是通过电子（或空穴）运动实现，在电解液相中电荷迁移是通过离子运动进行的，这就涉及一些基本概念。

一、电化学池的类型

有Faraday（法拉第）电流流过的电化学池通常分为原电池（或自发电池，galvaniccell）和电解池（electrolyticcell)。它们是属于两种相反的能量转换装置，原电池中电极上的反应是自发地进行，利用电池反应产生的化学能转变为电能，如常见的一次电池（不可充电的电池，如Zn-MnO2电池）、二次电池（可充电的电池，如Pb-PbO2蓄电极）和燃料电池（H2-O2电池）。电解池是由外加电源强制发生电池反应，以外部供给的电能转变为电池反应产物的化学能，如电镀、电解和铅酸蓄电极的充电过程等。

铜锌电池是典型的自发电池。将锌片与铜片浸入CuSO4和ZnSO4的混合溶液中，构成一种无液体接界的自发电池；而将锌片与铜片分别浸入ZnSO4与CuSO4溶液中，两溶液用盐桥（氯化钾一琼脂凝胶）连接，便构成了有液体接界的自发电池。两电极之间用金属导线连通，在电流计上就有电流通过。电流是由于自发电池中的化学反应而产生的，两电极上的化学反应如下：

Zn=Zn²⁺ ＋2e-

Cu2++2e- =Cu

电池的总反应为

Zn+Cu2+==Zn2++Cu

可见，自发电池是利用氧化还原反应来产生电流的装置。它由两个电极组成，在一个电极上发生氧化反应，称作阳极；另一个电极上发生还原反应，称作阴极。电子是从阳极通过外电路流向阴极，所以阳极作为负极，阴极作为正极。习惯上又人为地规定电流的方向与电子流动的方向相反，即电流是从正极通过外电路流向负极。

若电池与一外加电源相连，当外加电源的电动势大于电池的电动势，电池接受电能而充电，电池就成为电解池。这时阳极作为正极，阴极作为负极。

任何自发电池都有一定值的电动势。电池电动势的产生是由于两个不同的相界处具有电位差。两个电极各与其溶液界面之间存在的电位差，称为电极电位。而溶液与溶液面之间存在的电位差则称为液体接界电位，简称液接电位。液体接界电位的数值很小，使用盐桥可以消除或忽略液接电位。

在原电池和电解池的阴极上都存在一个共同的电极反应：

Cu2+ +2e-－→Cu

上述反应称为半电池反应，简称半反应。要使铜在电极表面沉积，对原电池来说，需要一个比Cu/Cu2+的电位更负的半电池来组成电池。而对电解池来说，需要一个能为上述半反应提供电子的半电池来组成电池。虽然，原电池和电解池都可以用于同一半反应的研究，但在电池组成上却大相径庭。为了研究半反应的性质及其在整个电池反应中的作用，通常将电池反应分成单个过程加以考虑，即先研究一个半反应，而让另一个半反应尽可能地不引起干扰。为此，一般需要将两个半反应隔离开，即用盐桥将两个半反应连接起来以构成电流回路。

二、Faraday过程与非Faraday过程

在电极上有两种过程发生。一种是在反应中有电荷（如电子）在金属／溶液界面上转移，电子转移引起氧化或还原反应发生。由于这些反应遵循Faraday电解定律（即因电流通过引起的化学反应的物质的量与所通过的电荷量成正比），故称之为Faraday过程(Faradaic processes)，其电流称Faraday电流。另一种是在一定条件下，由于热力学或动力学方面的原因，可能没有电荷转移反应发生，而仅发生吸附和脱附这样一类的过程，电极／溶液界面的结构可以随电位或溶液组成的变化而改变，这类过程称为非Faraday过程（nonfaradaic processes)。虽然电荷并不通过界面，但电位、电极表面积和溶液组成改变时，外部电流也可以通过（至少瞬间地）。电极反应发生时，Faraday和非Faraday过程通常都会发生。虽然在研究某个电极反应时，一般考虑的是Faraday过程，但有时也需考虑非Faraday过程的影响。