Die elektrochemische Spannungsreihe ist eine Tabelle, die Metalle nach ihrem Redoxpotential ordnet. Sie hilft dir zu verstehen, welches Metall leichter Elektronen abgibt und welches sie lieber aufnimmt. Metalle mit niedrigerem Redoxpotential haben eine höhere Lösungstension, also ein stärkeres Bestreben, in wässriger Lösung Ionen zu bilden und dabei Elektronen abzugeben.

Eine galvanische Zelle wandelt chemische Energie in elektrische um durch eine freiwillige Redoxreaktion. Im Aufbau der galvanischen Zelle findet an der Anode (Minuspol) die Oxidation statt, wobei ein Metall Elektronen abgibt. Diese Elektronen fließen durch den äußeren Stromkreis zur Kathode (Pluspol), wo die Reduktion stattfindet. Die Reaktionsgleichung beschreibt diesen Prozess, wie zum Beispiel bei einer Zink-Kupfer-Zelle: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (Oxidation) und Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (Reduktion).

Der Hauptunterschied liegt in der Energierichtung: Bei der galvanischen Zelle läuft eine freiwillige Reaktion ab, die chemische Energie in elektrische umwandelt. Bei der Elektrolyse hingegen wird elektrische Energie zugeführt, um eine erzwungene chemische Reaktion auszulösen. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen galvanischer Zelle und Elektrolyse betrifft die Pole: Bei der galvanischen Zelle ist die Anode negativ (OMA: Oxidation-Minuspol-Anode), während bei der Elektrolyse die Anode positiv ist (OPA: Oxidation-Pluspol-Anode).

Eine elektrochemische Doppelschicht entsteht, wenn ein Metall in eine Lösung seiner Ionen taucht. Je nach Gleichgewichtslage der Reaktion bildet sich im Metall ein Elektronenüberschuss oder -mangel. Diese Ladungen an der Metalloberfläche ziehen entgegengesetzt geladene Ionen aus der Lösung an. So bildet sich die elektrochemische Doppelschicht einfach erklärt als eine Anordnung aus zwei parallelen Ladungsschichten, wie es der Wissenschaftler Helmholtz bereits im 19. Jahrhundert beschrieben hat.