Katoda za elektrolizo je vozlišče, na katerem se zbirajo kationi, pozitivno nabiti ioni razgradnje elektrolize. Elektroliza se nanaša na proces prehajanja enosmernega električnega toka skozi kemično raztopino, sestavljeno iz pozitivnih in negativnih ionov. Izvaja se tako, da se dve elektrodi, od katerih je vsaka prevodnik električne energije, pritrjen na zunanji vir energije, postavi v kemično raztopino, da se doseže želeni rezultat – ločitev raztopine na njene osnovne ione. Elektrodi sta katoda in anoda, pri čemer je anoda vozlišče, na katerem se zbirajo anioni, negativno nabiti ioni.
Katoda za elektrolizo je običajno izdelana iz silicija, grafita ali kovine, kot so baker, jeklo ali litij-železov fosfat. Namen katode je oddajati elektrone, zaradi česar ima celoten negativni naboj, ki privlači vse katione, ki jih vsebuje raztopina. Proces, s katerim ti kationi migrirajo na katodo elektrolize, je znan kot redukcija. Skupaj z oksidacijo, procesom, s katerim anioni migrirajo na anodo, redukcija omogoča, da pride do razgradnje raztopine.
Elektrolizo in s tem pojem katode za elektrolizo sta leta 1800 prva uvedla William Nicholson in Anthony Carlisle. Nicholson in Carlisle sta želela ponoviti prejšnji poskus Alessandra Volte, italijanskega znanstvenika, ki je odkril, da se tok lahko proizvede z uporabo dve kovini, pritrjeni na kateri koli prevodnik – mišično tkivo ali slanico, na primer. Po Voltinih ugotovitvah sta Nicholson in Carlisle svoj eksperiment postavila na podoben način z uporabo kovinskih plošč, prevodnika in elektroskopa za merjenje sprememb električnega naboja.
Težko je bilo vzpostaviti in vzdrževati stik med ploščami in elektroskopom, zato sta Nicholson in Carlisle kot vezivo uporabljala vodo. Ko so izvajali poskus, so bili šokirani, ko so ugotovili, da se voda razpada na pozitivne vodikove ione, ki so se pojavili kot vodikov plin, in negativne kisikove ione, za katere se je izkazalo, da so kisikovi plini. Nehote sta britanska znanstvenika pravkar odkrila kemični proces elektrolize in označila pomen katode za elektrolizo.
Obstaja veliko komercialnih in industrijskih uporab za elektrolizno katodo. Te uporabe vključujejo polnjenje baterij za ponovno polnjenje; proizvodnja velikih količin plinastega vodika, raztopine klora in natrijevega hidroksida z elektrolizo slane vode; in galvanizacijo različnih materialov, da bi bili močnejši in zanesljivejši. Brez te pomembne elektrode ne bi obstajali številni kemični procesi, od katerih so odvisne sodobne industrije.