電極性能、形態影響效率 電極性能影響電解水效率：電極/催化劑為電解反應的發生場所，根據郭育菁《一種堿水制氫電解槽結構設計及性能優化》水的理論分解電壓為 1.23V，但實際電解過程中的最小分解電壓一般約為 1.7V，其原理在于電解過程中需要克服電解池中的電阻及過電位。電極/催化劑在電解池反應中主要作用是降低反應過電勢，減少能耗。陰陽電極上自由電子的轉移過程可分為：陽極的失電子和陰極的得電子兩大類。氫氣的析出發生在陰極，氫離子得到電子發生氧化反應后析出。氧氣的析出發生在陽極，水或者氫氧根離子失去電子發生還原反應。在整個電解水反應中，析氫過電位往往較小，并且遠低于析氧過電位，為降低電解過程的能耗，常采用適宜的催化劑提高析氧催化，降低析氧過電位。 膜電極是 PEM 電解槽最重要的部分，直接影響電解池制氫效率： PEM 膜電極的核心為質子交換膜（隔膜），陽極催化劑和陰極催化劑通過化學鍍或者熱壓的方法附著在隔膜兩側。PEM 膜電極可同時被用作電極和隔膜。從膜電極自身來看，制備完成的膜電極組裝進電解池，電解時長會引起催化劑活性的改變，進而影響膜電極性能。從電解池裝置來看，電解液種類、酸堿性和電解液溫度對膜性能也存在影響。