传统电化学CO₂还原(CO₂RR)系统中阳极发生的水氧化半反应(WOR)具有动力学缓慢、过电位大、能耗高等缺点，限制了CO₂RR系统的经济效益和应用。因此，本研究引入MnO₂阳极进行甲醛氧化半反应(FOR)以代替WOR，构建了一种新型CO₂RR/FOR耦合系统。与传统的CO₂RR/WOR系统相比，在相同的电压下，CO₂RR/FOR耦合系统的CO₂RR电流密度和产物的生成速率具有更大的优势。此外，在合适的电压下，CO₂RR/FOR耦合系统可以将HCHO选择性地转化为HCOOH。具体来说，两电极CO₂RR/FOR耦合系统中，在3.5 V的槽电压下，近90%的HCHO可以被去除，且HCHO转化为HCOOH的转化率约为48%。更重要的是，在不同的工作电流下，FOR相比于WOR所需电压更小。在−10 mA∙cm⁻²电流密度下，CO₂RR/FOR耦合系统能降低约210 mV的槽电压，并且其能耗比单独的CO₂RR系统和FOR系统的能耗之和降低45.13%。此外，当使用商业多晶硅太阳能电池作为电源时，在CO₂RR/FOR耦合系统中的阴极CO₂RR电流密度、产物的生成速率和阳极HCHO转化为HCOOH的选择性都可以实现较大的提升。目前的工作将进一步研究新型的CO₂RR耦合系统，以经济有效地将CO₂和有机污染物同时转化为有价值的化学品。