水電解制氫

①鹼性條件：

陰極：4H2O+4e=2H2↑+4OH

陽極：4OH-4e=2H2O+O2↑

總反應式：2H2O=2H2↑+O2↑

②酸性條件：

陽極：2H2O-4e=O2↑+4H

陰極：4H+4e=2H2↑

反應遵循法拉第定律，氣體產量與電流和通電時間成正比。

在一些電解質水溶液中通入直流電時，分解出的物質與原來的電解質完全沒有關係，被分解的是作為溶劑的水，原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬於這類電解質。

在電解水時，由於純水的電離度很小，導電能力低，屬於典型的弱電解質，所以需要加入前述電解質，以增加溶液的導電能力，使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。

固體聚合物電解質，SPE電解水，最初用於向宇宙飛船或潛水艇供氧，或在實驗室作為氫氣發生器(可用於氣體色譜)。核電大規模發展以後，人們利用SPE技術在用電低谷電解水產生氫，在供電高峰以SPE氫-氧燃料電池向外供電，使之成為能量貯存轉換裝置。

通過直接電解純水產生高純氫氣（不加鹼），電解池只電解純水即可產氫。通電后，電解池陰極產氫氣，陽極產氧氣，氫氣進入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進入乾燥器除濕后，經穩壓閥、調節閥調整到額定壓力（0.02～0.45Mpa可調）由出口輸出。電解池的產氫壓力由感測器控制在0.45Mpa左右，當壓力達到設定值時，電解池電源供應切斷；壓力下降，低於設定值時電源恢復供電。

在氯鹼工業中副產多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩餘，也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。

2018年12月9日，中國科學技術大學俞書宏教授團隊和高敏銳教授團隊合作，研製出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑。國際學術期刊《德國應用化學》發表了該研究成果。