隨著現(xiàn)代便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車需求的增加，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，為了提高電動汽車的行駛里程，需要提高下一代電動汽車的能量密度。同時，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，并引起了世界各國的廣泛關(guān)注。有報道稱，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。陽離子結(jié)構(gòu)對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，其粘度隨電化學(xué)窗口的增大而增大。基于此，可以通過改變ILs的陰陽離子的結(jié)構(gòu)來系統(tǒng)地調(diào)整其物理和電化學(xué)性質(zhì)。

美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室化學(xué)科學(xué)與工程部的張正成等人采用簡便的一步法合成了兩種新型含氟烷基官能團(tuán)化的陽離子，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。而作者報道了一種新的IL簡便一步合成方法，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LIB的長期穩(wěn)定至關(guān)重要。

作者用循環(huán)伏安法測定了氟化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)中鹽濃度對離子液體電導(dǎo)率和粘度的影響一致。