高能量鋰基電池，尤其是具有二氧化碳固定能力和高能量密度的可充電Li?CO2電池，對電動交通及其他應用具有極大的吸引力。然而，穩(wěn)定性差、能量效率低以及液態(tài)電解質泄漏等問題限制了Li?CO2電池的發(fā)展。
研究者開發(fā)了一種高導電性和高穩(wěn)定性的金屬有機框架包覆離子液體(IL@MOF)電解質系統，用于準固態(tài)Li?CO2電池。得益于具有開放微-介孔的MOF與內部IL的主客體相互作用，優(yōu)化后的IL@MOF電解質在室溫下表現出1.03 mS cm?1的高離子電導率和0.80的高遷移數。該電解質還具有相當寬的穩(wěn)定電化學窗口（4.71 V，相對于Li?/Li）和寬工作溫度范圍（?60 °C至150 °C）。此外，IL@MOF電解質使鋰離子和電子能夠在碳納米管-離子液體(IL@MOF)電解質系統 (CNT-IL@MOF)固態(tài)正極中傳輸，從而在準固態(tài)Li?CO2電池中實現了13,978 mAh g?1 (50 mA g?1)的高比容量、441次長循環(huán)壽命（500 mA g?1和1000 mAh g?1）以及?60至150 °C的寬工作溫度范圍。該工作提出的MOF包覆IL電解質系統為開發(fā)高能量、高安全性的準固態(tài)電池提供了一種新策略。
