電催化是通過電極與電解質(zhì)界面電荷轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的催化作用，主要采用金屬、半導(dǎo)體等材料作為催化劑，應(yīng)用于二氧化碳電解還原、有機(jī)污水處理、煙道氣及原料煤的電解脫硫、含鉻廢水的電催化降解以及同時(shí)脫除NOx和SO2等領(lǐng)域。其反應(yīng)速率與交換電流密度、電極特性相關(guān)，電催化劑需兼具導(dǎo)電性與活性，常通過修飾電極設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

選用合適的電極材料，以加速電極反應(yīng)的作用。所選用的電極材料在通電過程中具有催化劑的作用，從而改變電極反應(yīng)速率或反應(yīng)方向，而其本身并不發(fā)生質(zhì)的變化。電極上施加的過電位也能影響反應(yīng)速率，因此衡量電催化作用的大小，必需用平衡電位Ee時(shí)的電極反應(yīng)速率，常稱為交換電流密度i0。電解池和原電池的電位分別為E1和E2：

式中ηa和ηc分別為陽極和陰極的電活化過電位；I為電流；R′為電阻；n為電極反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)；R為氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度;F為法拉第常數(shù)；α為陰極反應(yīng)的傳遞系數(shù)；ηc為其他過電位。顯然,交換電流密度愈大,則電活化過電位愈小，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。