膜电极（Membrane Electrode Assemble, MEA）是氢氧燃料电池的重要组成部分，通过采用合适的催化剂，膜电极系统也可以用于电催化反应。目前，上，已经有较多的研究人员使用膜电极进行 CO2/CO 还原、水分解反应的研究（如：加拿大英属哥伦比亚大学的 Curtis P.Berlinguette，加拿大多伦多大学的 Edward H. Sargent，美国莱斯大学的 Haotian Wang，美国斯坦福大学的 Matthew W. Kanan）。得益于成熟的燃料电池技术（成熟催化剂涂敷工艺，成熟的膜电极制备工艺、成熟的双极板制造与设计等），基于膜电极系统的 CO2还原技术，也被认为是有望实现工业化的技术手段之一。