Το υδρογόνο ως καύσιμο θεωρείται μια από τις καθαρότερες μορφές ανανεώσιμης ενέργειας και μια εναλλακτική λύση των ρυπογόνων ορυκτών καυσίμων για τον μελλοντικό ενεργειακό εφοδιασμό. Ωστόσο, η βιώσιμη παραγωγή υδρογόνου είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την μετάβαση αυτή. Η ηλεκτροκαταλυτική αντίδραση έκλυσης υδρογόνου (HER) σε κυψέλες ηλεκτρόλυσης αποτελεί το ζωτικό βήμα της διάσπασης του νερού για την παραγωγή Η₂ και έχει αποτελέσει αντικείμενο εκτεταμένης μελέτης τις τελευταίες δεκαετίες. Στην παρούσα εργασία αρχικά συνοψίζονται οι βασικές αρχές της ηλεκτρόλυσης του νερού και της αντίδρασης HER, καθώς και οι σύγχρονες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στις βιομηχανικές μονάδες. Στη συνέχεια αναλύονται οι δείκτες οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση ενός ηλεκτροκαταλύτη για την αντίδραση HER. Οι ηλεκτροκαταλύτες αποτελούν ίσως το σημαντικότερο κομμάτι για την ευρεία εφαρμογή της ηλεκτρόλυσης του νερού και την παραγωγή υδρογόνου, για το λόγο αυτό γίνονται συνεχώς έρευνες με σκοπό την ανακάλυψη νέων υλικών, τα οποία είναι υψηλής απόδοσης και ταυτόχρονα χαμηλού κόστους. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο είναι αυτά που έχουν ως βάση τα ευγενή μέταλλα (Pt, Pd, Ir, Rh, Ru). Οι καταλύτες ευγενών μετάλλων αν και έχουν άριστες επιδόσεις, έχουν ως βασικό μειονέκτημα την σπανιότητα και το υψηλό κόστος.  Στην εργασία αυτή αναφέρονται οι σύγχρονες τεχνολογίες που αναπτύσσονται με βάση αυτά τα μέταλλα, οι οποίες έχουν ως στόχο τη μείωση του κόστους και την υψηλή απόδοση. Εκτός των καταλυτών με βάση τα ευγενή μέταλλα, μεγάλο ενδιαφέρον έχουν προσελκύσει και τα υλικά που βασίζονται σε μη ευγενή μέταλλα. Μέταλλα όπως το Ni, Co, Mo, Fe και Mn έχουν αξιοσημείωτες επιδόσεις με κυριότερα πλεονεκτήματά τους την αφθονία και το χαμηλό τους κόστος. Στην εργασία περιγράφονται οι νέες τεχνολογίες αυτών των υλικών και οι επιδόσεις τους. Τέλος, παρουσιάζονται οι προοπτικές και οι προκλήσεις που θα πρέπει να ξεπεραστούν έτσι ώστε να γίνει βιώσιμη η παραγωγή υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού.

Hydrogen as a fuel is considered to be as one of the cleanest forms of renewable energy and an alternative to polluting fossil fuels for future energy supply. However, a sustainable hydrogen generation is a prerequisite for this transition. The electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) in cells is the vital step of water electrolysis to produce H₂ and has been the subject of extensive study in recent decades. In the present work, initially we summarize the basic principles of water electrolysis and HER, as well as the modern technologies used in industrial plants. Then, we mention the evaluation approaches of HER catalysts. Electrocatalysts are perhaps the most important part for the wide application of water electrolysis and hydrogen production. Research is constantly being done in order to discover new materials with high efficiency and low cost. Materials based on noble metals such as Pt, Pd, Ir, Rh, Ru are mainly used. Catalysts based on noble metals, although they have excellent performance, their main disadvantages are rarity and high cost. In this work we refer to modern technologies of electrocatalysts based on noble metals, which are targeting on lowering the cost and keeping the high performance at the same time. In addition to catalysts based on noble metals, materials based on non-noble metals have also attracted great interest. Metals such as Ni, Co, Fe, Mo and Mn have remarkable performance, they are abundant and cheap. In this work we describe the new technologies of these materials and their performance over water electrolysis. Finally, the prospects and challenges that will have to be overcome in order to be the production of water sustainable, are featured.