Elektrolīzes katods ir mezgls, kurā pulcējas katjoni, pozitīvi lādētie joni, kas rodas elektrolīzes sadalīšanās procesā. Elektrolīze attiecas uz tiešas elektriskās strāvas novadīšanu caur ķīmisku šķīdumu, kas sastāv no pozitīviem un negatīviem joniem. To veic, ķīmiskā šķīdumā ievietojot divus elektrodus, katrs no tiem ir elektrības vadītājs, kas pievienots ārējam barošanas avotam, lai iegūtu vēlamo rezultātu – šķīduma sadalīšanu pamata jonos. Elektrodi ir katods un anods, un anods ir mezgls, kurā pulcējas anjoni, negatīvi lādēti joni.
Elektrolīzes katodu parasti izgatavo no silīcija, grafīta vai metāla, piemēram, vara, tērauda vai litija dzelzs fosfāta. Katoda mērķis ir izdalīt elektronus, radot tam vispārēju negatīvu lādiņu, kas piesaista visus šķīdumā esošos katjonus. Procesu, kurā šie katjoni migrē uz elektrolīzes katodu, sauc par reducēšanu. Kopā ar oksidāciju, procesu, kurā anjoni migrē uz anodu, reducēšana ļauj notikt šķīduma sadalīšanai.
Elektrolīzi un, paplašinot, jēdzienu par elektrolīzes katodu, 1800. gadā pirmo reizi aizsāka Viljams Nikolsons un Entonijs Kārlails. Nikolsons un Kārlails vēlējās atkārtot agrāku itāļu zinātnieka Alesandro Voltas eksperimentu, kurš atklāja, ka strāvu var radīt, izmantojot divi metāli, kas pievienoti jebkuram vadītājam – piemēram, muskuļu audiem vai sālījumā. Pēc Volta atklājumiem Nikolsons un Kārlails veica eksperimentu līdzīgā veidā, izmantojot metāla plāksnes, vadītāju un elektroskopu, lai izmērītu elektriskā lādiņa izmaiņas.
Bija grūti izveidot un uzturēt kontaktu starp plāksnēm un elektroskopu, tāpēc Nikolsons un Kārlails izmantoja ūdeni kā saistvielu. Veicot eksperimentu, viņi bija šokēti, atklājot, ka ūdens sadalās pozitīvos ūdeņraža jonos, kas parādījās kā ūdeņraža gāze, un negatīvos skābekļa jonos, kas izrādījās skābekļa gāze. Nejauši abi britu zinātnieki tikko bija atklājuši elektrolīzes ķīmisko procesu un norādīja uz elektrolīzes katoda nozīmi.
Elektrolīzes katodam ir daudz komerciālu un rūpniecisku lietojumu. Šie lietojumi ietver uzlādējamo bateriju uzlādi; liela daudzuma ūdeņraža gāzes, hlora šķīduma un nātrija hidroksīda iegūšana ar sālsūdens elektrolīzi; un dažādu materiālu galvanizācija, lai padarītu tos stiprākus un uzticamākus. Bez šī svarīgā elektroda daudzi ķīmiskie procesi, no kuriem ir atkarīgas mūsdienu rūpniecība, nepastāvētu.