二氧化碳（CO2）循环高效再利用是实现“3060双碳”战略目标的重要途径，其中基于电化学方法电解CO2合成燃料技术是重要的关键技术。目前基于电化学方法开展CO2电解合成燃料主流的技术主要包括：低温溶液电池、熔融碳酸盐电池（MCEC）以及固体氧化物电池（SOEC）三种。在上述三种技术中，SOEC在高温下将CO2高效的转化为CO与O2，可以和可再生电能与廉价热源耦合，综合成本最低。此外，SOEC逆反应还可以将化学能高效地转化为电能，即具有可逆特性。因此，SOEC在CO2循环高效利用领域具有重要的应用潜能与价值。

SOFC是氢能高效利用的重要技术之一，具有使用富氢燃料等的优异特性。近年来，在美国、欧洲、日本、韩国等世界发达国家，该技术逐步走向规模化应用推广。在双碳目标下，该技术有望成为搭接碳基燃料到绿氢燃料能源转变的重要桥梁。SOFC技术难点之一是大面积电池的性能改善与高性能电堆的研制。

CO2是造成地球温室效应的主要排放气体，开展资源化利用推动CO2变废为宝具有重要的意义。常见的处理CO2的方法中，电化学转化法因低成本、高能效吸引了大量关注。而在电化学方法中，相较于低温溶液电解，固体氧化物电解池（SOEC）高温电解又因产物选择性高、过电势低、无需贵金属催化剂等优势被认为是转化CO2的理想方法。

随着间歇性可再生能源发电量的不断增长，未来高效、清洁和稳定的电网需要可靠的储能技术对不稳定的可再生电网进行调节。电解水制氢可为能源系统的清洁和可持续发展提供一种很好的选择，基于海水的电解技术也能避免占用稀缺的淡水资源。

发展可再生能源电解水制氢技术是实现“碳达峰碳中和”伟大目标的重要路径之一。海上可再生能源，如风能、光伏、潮汐能等由于波动性强、环境苛刻使得其利用效率低，而“就地取材”，通过海上可再生能源进行电解海水制氢，一方面是“绿氢”的廉价高效制取手段，另一方面也是海上可再生能源的高效利用手段。然而，海水中存在的大量氯离子会造成阳极材料的严重腐蚀，进而导致电极损坏、电压过高。如何延缓氯离子对阳极材料的腐蚀是海水电解制氢过程中需要解决的重点问题。