电催化CO₂还原在常温常压下进行，易于与可再生能源电力耦合。然而，CO₂在水溶液中的溶解度极低（约34 mM），限制了传统H型电解池的电流密度（通常<50 mA/cm²），难以达到工业应用水平。气体扩散电极（GDE）通过将CO₂气体直接输送到催化剂层，突破了传质限制，使电流密度可提升至200-500 mA/cm²。北京中教金源科技有限公司提供气体扩散电极测试用的流动电解池，助力高效CO₂电还原研究。

气体扩散电极通常由三部分组成：气体扩散层（多为碳纸或碳布）、微孔层（炭黑+PTFE）和催化剂层。气体扩散层具有疏水性和多孔结构，使CO₂气体能够渗透到催化剂层表面，同时防止电解液淹水。微孔层进一步改善气液分布。催化剂层（如Au、Ag、Cu、Sn等）沉积在微孔层上，是CO₂还原的活性位点。

疏水处理是GDE的关键。PTFE（聚四氟乙烯）是最常用的疏水添加剂，含量一般在10-30 wt%。PTFE含量过低，电极易被电解液浸没，气体通道堵塞；含量过高，催化剂被包裹，电子导通性下降。优化后的GDE应具有稳定的三相界面（气-液-固），CO₂、电子和质子同时在该界面反应。

流场板设计同样影响传质和产物分布。蛇形流场和交指流场是常见类型。蛇形流场简单可靠，但易产生浓度梯度；交指流场强制气体从一侧通道流经电极扩散层进入另一侧通道，增强了对流传质。对于CO₂还原，交指流场可获得更高的转化率。

气体扩散电极的长期稳定性受盐析和催化剂脱落影响。高电流密度下，阴极局部pH升高可能导致碳酸盐沉淀，堵塞孔道。采用脉冲电解或流动酸性电解液可缓解此问题。北京中教金源科技有限公司的流动电解池测试系统，可精确控制电解液流速、CO₂流量和温度，支持气体扩散电极的长时间运行评价。