水蒸氣–甲烷共電解是在固體氧化物電解池（SOEC）中將水蒸氣（H2O）和甲烷（CH4）“合并”電解的一種新型電化學轉化技術。該過程通常在700–900 °C的高溫下進行，在陰極側水蒸氣被電化學還原生成氫氣（H2）和氧離子，產生的氧離子在電壓驅動下會從陰極穿過電解質到達陽極；此時，甲烷則在陽極與“穿越”而來的氧物種發生部分氧化或偶聯反應，生成合成氣（H2 + CO）或乙烯、乙烷等C?+的碳氫化合物。
水蒸氣–甲烷共電解這一反應模式通過致密電解質中氧離子的遷移成功將氧化和還原反應從空間上進行了分離，有效抑制了過度氧化帶來的原料浪費和積碳問題。
與傳統熱化學方法相比，該體系如同給合成氣制備按下了“快進鍵”，能在較低能耗下高效實現碳氫鍵的活化與選擇性偶聯，具有產物多樣、能量利用率高、碳排放低等優勢，有望成為清潔制氫與高附加值碳基化學品協同生產的重要途徑之一。（文/郭宜閣 圖/陳思）
