隨著現(xiàn)代便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車需求的增加，鋰離子電池(LIB)因其眾多優(yōu)點(diǎn)而成為發(fā)展更快、更有發(fā)展前景的電池電解質(zhì)。然而，為了提高電動(dòng)汽車的行駛里程，需要提高下一代電動(dòng)汽車的能量密度。同時(shí)，為了確保LIB的可靠性，需要提高下一代LIB的性。因此，為了滿足這兩個(gè)要求，開發(fā)一種高電壓、不易燃的電解質(zhì)至關(guān)重要。

與傳統(tǒng)的有機(jī)碳酸鹽相比，離子液體(ILs)具有結(jié)構(gòu)可調(diào)、較寬的電化學(xué)窗口、不易燃性和的熱穩(wěn)定性。因此，ILs被認(rèn)為是一種很有前途的電解質(zhì)溶劑，并引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。有報(bào)道稱，ILs可以使鋰電池的化學(xué)成分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，在理想情況下，它們也有可能改善其性能，特別是在高壓和高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性方面。陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)對(duì)ILs的物理和電化學(xué)性質(zhì)也有很大的影響。以1-烷基-1-甲基吡咯烷為基礎(chǔ)的ILs為例，隨著烷基側(cè)鏈變長(zhǎng)，其粘度隨電化學(xué)窗口的增大而增大�；�于此，可以通過改變ILs的陰陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)來系統(tǒng)地調(diào)整其物理和電化學(xué)性質(zhì)。

美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室化學(xué)科學(xué)與工程部的張正成等人采用簡(jiǎn)便的一步法合成了兩種新型含氟烷基官能團(tuán)化的陽(yáng)離子，即1-甲基-1-丙基-3-氟吡咯烷雙(氟甲磺酰)亞胺鹽(PMpyr_f-FSI)和1-甲基-1-(2,2,3,3,3-五氟丙基)吡咯烷雙(氟甲磺酰)亞胺鹽(P_fMpyrFSI)。用LiFSI鹽溶解后，新型IL-基電解質(zhì)在LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂(NMC532)陰極鋰電池中的電池性能表明其具有較高的電壓穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)的離子液體的合成方法包括兩個(gè)步驟如圖1a所示：(1)堿化反應(yīng)與鹵化烷基叔胺形成季銨鹽；(2)與Li鹽陰離子交換形成季銨鹽進(jìn)而形成目標(biāo)離子液體。對(duì)于鋰電池應(yīng)用，溶劑純度是良好循環(huán)性能的關(guān)鍵。該方法通過季銨化步驟引入了潛在的鹵化污染物。而作者報(bào)道了一種新的IL簡(jiǎn)便一步合成方法，如圖1b所示。這種方法提供了非常高純度的IL-基電解質(zhì)（圖2），這對(duì)LIB的長(zhǎng)期穩(wěn)定至關(guān)重要。

作者用循環(huán)伏安法測(cè)定了氟化ILs在1 M LiFSI鹽中溶解的電化學(xué)穩(wěn)定性。1 M LiFSI PMpyr_f-FSI電解液具有較寬的電化學(xué)窗口和較高的陽(yáng)極穩(wěn)定性，更高可達(dá)5.5 V vs. Li⁺/Li(圖3a)，這略高于未修飾的原始IL電解液。且PMpyr_f-FSI的電導(dǎo)率高于P_fMpyr-FSI。

此外，經(jīng)過粘度測(cè)試，隨著LiFSI鹽濃度的增加，PMpyr_f-FSI和P_fMpyr-FSI的電導(dǎo)率降低，粘度增加，這與之前文獻(xiàn)中鹽濃度對(duì)離子液體電導(dǎo)率和粘度的影響一致。