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二氧化碳的電化學(xué)還原是一個(gè)利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽(yáng)極氧化為氧氣的過(guò)程，由于還原二氧化碳需要的活化能較高，這個(gè)過(guò)程需要加一定高電壓后才能實(shí)現(xiàn)，而在陰極發(fā)生的氫析出反應(yīng)的程度隨電壓的增加而加大，會(huì)抑制了二氧化碳的還原，故二氧化碳的高效還原需要有合適的催化劑，以致二氧化碳的電化學(xué)還原往往是個(gè)電催化還原過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的簡(jiǎn)單機(jī)理為：⑴電解池陰極：在初始階段，二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面，形成中間產(chǎn)物（反應(yīng)式①）；然后電子在兩個(gè)電極間電勢(shì)差的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移數(shù)可能是2、4、6、8、12，還原產(chǎn)物隨電子轉(zhuǎn)移數(shù)的不同而可能是一氧化碳、甲酸根、甲酸等（反應(yīng)式②-④）。⑵電解池陽(yáng)極：水溶液中發(fā)生析氫反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣（反應(yīng)式⑤、⑥）。

3世紀(jì)時(shí)，中國(guó)西晉時(shí)期的張華（232年－300年）在所著的《博物志》一載了一種在燒白石（CaCO3）作白灰（CaO）過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，這種氣體便是如今工業(yè)上用作生產(chǎn)二氧化碳的石灰窯氣。

17世紀(jì)初，比利時(shí)海爾蒙特（即揚(yáng)·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）發(fā)現(xiàn)木炭燃燒之后除了產(chǎn)生灰燼外還產(chǎn)生一些看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種被他稱(chēng)為“森林之精”的二氧化碳是一種不助燃的氣體，確認(rèn)了二氧化碳是一種氣體；還發(fā)現(xiàn)燭火在該氣體中會(huì)自然熄滅，這是二氧化碳惰性性質(zhì)的次發(fā)現(xiàn)。不久后，德國(guó)化學(xué)家霍夫曼（即弗里德里?！せ舴蚵?，F(xiàn)riedrich Hoffmann，1660年－1742年）對(duì)被他稱(chēng)為“礦精（spiritus mineralis）”的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行研究，推斷出二氧化碳水溶液具有弱酸性。

1797年，英國(guó)化學(xué)家坦南特（即史密森·坦南特，Smitbson Tennant，1761年－1815年， [13] 又譯“臺(tái)耐特” [14] 等）用分析的方法測(cè)得“固定空氣”含碳27.65%、含氧72.35%。

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