能源危机和温室效应的双重压力推动了将CO2转化为有附加值化学品的相关工作。本实验以Pb为工作电极,研制了一套水溶液体系中高效电催化还原CO2的反应系统,反应的主产物为HCOOH。采用简易的氧化-还原循环法(ORC)原位制备了表面粗糙的Pb电极,并优化了ORC方法的扫描速率和循环次数,以扫描速率为10 mV/s、扫描循环次数为4作为最佳制备条件得到粗糙Pb电极,并对其还原C02的最佳条件进行了探索,实验表明在常温常压下经过改进的粗糙Pb电极显示了极高的活性、选择性和能量利用效率,法拉第效率和能量效率分别为87.6%和51.2%,达到了平板Pb电极在低温或高压下的反应活性,且电极的稳定性良好。粗糙电极表面的三维结构和颗粒的亚稳态表面促进了该反应过程。基于实验基础设计了新型电化学还原C02产甲酸的反应器并对其工业化生产进行了经济成本的可行性分析,同时与现有CO2运输封存技术进行对比,明确了电化学还原技术使用的条件。本论文为改进其他用于电化学还原CO2金属电极的电化学行为提供了一条新途径,同时对电化学还原CO2产甲酸工业化提供了技术支持和经济分析。