电化学二氧化碳(CO₂)转化技术可以利用可再生绿色电力将CO₂转化为具有更高附加值的化学产品，被认为是解决CO₂问题的有效技术之一。大电流密度下的高选择性转化是这一技术工业化应用的必要条件。为了获得大电流密度（> 200 mA cm ^-2），先进电解槽的使用十分必要。除催化剂外，气体扩散层是集成CO₂还原电解槽的另一关键组件。目前常用的气体扩散层主要是疏水碳纸，但是这种碳基气体扩散层在大电流下容易发生水淹和盐析问题，导致电极气体传输孔道堵塞，严重影响CO₂转化效率。

为了解决传统碳基气体扩散层容易水淹的问题，上海交通大学的王天富教授团队使用聚四氟乙烯（PTFE）膜作载体，通过磁控溅射的方法依次在PTFE表面溅射Ag和TiB₂涂层作为导电层和表面支撑层，制备了一种具有高导电性和强疏水性的新型异质结构气体扩散层。制备的气体扩散层充分结合了碳基气体扩散层和PTFE的优点，适用于各种类型催化剂和电解质条件。

将制备的气体扩散层用于电催化CO₂还原反应,可以实现安培级电流密度下的稳定运行。在1.2 A cm^-2电流密度下，CO₂还原生成乙烯的法拉第效率达到51.4%。相比之下，碳基的气体扩散层在电流密度超过400 mA cm^-2后就出现了水淹现象，导致气体扩散孔道堵塞，CO₂转化效率急剧下降。 

将CO₂还原反应与5-羟甲基糠醛氧化反应耦合，极大降低了电解槽槽压，降低了反应能耗。此外，这一耦合反应实现了阴极CO₂还原制备乙烯的同时阳极糠醛氧化制备2,5-呋喃二甲酸。该工作为低值碳资源的高值转化提供了新的研究思路。