铜基电催化剂在CO₂还原反应(CO₂RR)中产高附加值产物的潜力巨大，是实现碳负排放的一种很有前景的途径。同时，安培级电流是实现多碳(C₂₊)产业化的关键。然而，由于复杂的电子传递过程和不可避免的副反应，工业电流密度下的C₂₊选择性仍然不令人满意。在此，我们开发了一种碳修饰策略来优化局部环境并调节中间产物在Cu活性位点的吸附。结果表明，Cu-C_x催化剂(x为催化剂中C的原子百分数)能有效催化CO₂RR生成C₂₊产物。特别是在流动池中，Cu-C_6%在-0.72 V vs. RHE(相对可逆氢电极)条件下，电流密度可达1.25 A∙cm^-2, C₂H₄和C₂₊产物的法拉第效率(FE)分别可达54.4%和80.2%。原位光谱分析和密度泛函理论(DFT)计算表明，C的存在调节了^*CO在Cu表面的吸附，降低了C—C耦合的能垒，从而促进了C₂₊产物的生成。

在全球气候变化和能源转型的大背景下，减少温室气体排放，特别是二氧化碳(CO₂)的排放，已成为国际社会共同面临的重大挑战。传统的化石能源使用模式不仅加剧了温室效应，还导致了能源资源的枯竭。因此，探索和开发能够将CO₂转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术，对于实现碳循环经济和可持续发展具有重要意义。电催化CO₂转化技术，作为一种创新且环境友好的方法，正逐渐受到学术界和工业界的广泛关注。该技术通过电化学手段，在特定的催化剂作用下，将大气中的CO₂转化为一系列有用的化学品，如烃类、醇类、酸类等，这些产物在能源、材料、化工等领域具有广泛的应用前景。本文旨在介绍电催化CO₂转化的最新研究进展，探讨其关键科学问题和技术难点，展望未来的发展趋势，以期为推动该技术的实用化和产业化提供理论支撑和实践指导。