氧化反应(也即OER)生成O2。为了保证整个电解槽的工作效率，电解槽的电极材料有以下要求：具有良好的电子传输导电性，并能催化相应的氧化还原反应。
为金属M吸附的氢。Volmer反应称为氢的吸附步骤，Heyrovsky反应称为电化学解吸步骤，Tafel反应称为化学解吸步骤（从吸附~电化学解吸~化学解吸过程）。析氢反应是典型的中间产物催化双电子转移反应。由于外加电位的驱动，电极从电解质中获得活性
。然后，被吸附的原子通过解吸过程结合产生氢。通过对前面方程的分析可以看出，在不同的电解介质中发生的反应机制和路径是不同的，无论如何，HER的演变经历了三个基本步骤:a)Volmer反应：该过程是电子传递过程，又称电化学过程。一般来说，在酸性电解质中，H+获得一个电子到
。在碱性电解质中，H2O可以变成电子和a
过程，在酸性电解质中很容易看到；Volmer反应不需要克服水分子的击穿能垒。因此，与碱性电解质相比，HER过程在酸性条件下更容易发生。
(b)Heyrovsky：称为电化学脱附过程。它是由
和电解质的H+或H2O电解产生的质子得到一个电子形成H2分子，然后进行解吸沉淀的过程。
(c) Tafel反应：称为复合解吸过程，简单地描述为在碱性和酸性电解质中将2
转化为H2。
)，然后M-键断裂生成H2。因此，氢吸附的自由能ΔGH对析氢反应的总速率是决定性的。显然，电极的吸附能力直接关系到催化剂的作用。在弱吸附的情况下，Volmer反应被抑制，因此，控制速率的步骤是Volmer本身。当催化剂的强作用使M-
键断裂形成H2时，反应(Heyrovsky-Tafel)的脱附过程将成为决定性的过程。因此，对于一种析氢催化剂，一般认为催化剂表面吸附氢的自由能ΔGH≈0是最好的。
考虑到四电子的行为，OER相对于HER更为复杂。电解池（堆）中使用的不同催化剂的OER机制也不同。
原文始发于微信公众号（氢眼所见）：电解水之氢和氧的产生过程
