离子液体及其衍生物在锂/钠电池中的应用

在过去的几十年间，便携式电子器件、电动汽车、规模储能等储能需求的不断增加促使人们对锂钠电池进行了深入的研究。提高这些储能器件电化学性能和安全性能的关键在于发展新型的电极材料、电解质体系以及相关辅助材料。室温下全部由离子成分组成的离子液体具有极低的挥发性、高离子电导、良好的热稳定性、低可燃性以及宽电化学稳定窗口。这些性质使得设计具有优异电化学性能的电极材料、电解质体系和合成相关衍生物成为了可能。聚离子液体、离子凝胶等相关衍生物等同样保留了离子液体类似的性质，因而得到了广泛的关注。

中国科学院过程工程研究所张锁江院士曾在去年的“2017动力电池新材料技术与发展高峰论坛”上作了题为《动力电池系统的机遇与挑战》的精彩报告，提到的有关离子液体的部分内容“电解液现存的问题是适应性差、种类繁多，我们近期目标是开发高压、高安全电解液，把离子液体作为添加剂。中长期目标是开发出一种兼容性强、适应更多种类电极材料的电解液。高压安全电解液的研究工作很庞大，是一个系统的工作。我们的思路是通过研究离子液体构效关系，开发离子液体添加剂、离子液体共溶剂、离子液体全溶剂，再研发出新一代离子液体电解液，最后实现产业化。”（注：张锁江院士将出席《第二届新能源前沿与产业研讨会》）

在此，文中重点综述了近年来离子液体及其衍生物在锂钠离子电池、双离子电池、锂硫电池等领域的研究进展，同时给出了有关该领域在未来面临的机遇和挑战的独到观点。文章发表在国际顶级化学类综述期刊Chemical Society Reviews上，文章的通讯作者为浙江大学邢华斌教授和美国田纳西大学戴胜教授。

图1 离子液体结构、离子液体衍生物及其在电池组分中的应用