本發(fā)明公開了一種二氧化碳轉(zhuǎn)化電解池及其制備方法與應(yīng)用，其中，包括固態(tài)電解質(zhì)、分別位于所述固態(tài)電解質(zhì)兩側(cè)的陽(yáng)極和陰極；所述固態(tài)電解質(zhì)為摻雜氧化鈰/碳酸鹽復(fù)合電解質(zhì)；所述摻雜氧化鈰的化學(xué)分子式為RMXCeYO2?δ，其中，所述RMXCeYO2?δ中的X+Y＝1，0≤X≤0.25，RM為Sm、Gd、Ca、Mg、K、Na中的一種或多種；所述碳酸鹽的化學(xué)分子式為(LixNayKz)2CO3，其中，x+y+z＝1。所述電解池經(jīng)共壓共燒結(jié)制備。用本發(fā)明所述固態(tài)電解質(zhì)能夠提高電解電荷載體的電導(dǎo)率，促進(jìn)CO2的化學(xué)吸附和轉(zhuǎn)化，提升CO2轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)，使得基于所述固態(tài)電解質(zhì)的二氧化碳轉(zhuǎn)化電解池能夠在400?650℃的中低溫度運(yùn)行，且具有高效率、低成本、系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)。