锂离子电池由于具有高电压、高能量密度、无污染和长循环寿命的特点,因此在能源化学与材料化学领域中受到人们的普遍关注,而作为锂离子电池重要组成部分的电解液,不但在正负极传导和输送电流方面起着非常重要的作用,而且在很大程度上影响电池的可逆容量、安全性、循环寿命等。现阶段锂离子电池使用的都是易燃的有机电解液,这就对电池的安全性能产生了负面的影响,尤其是近年来,车用动力电池的发展对锂离子电池的电解液提出了更高的安全要求。离子液体作为一种新型的电解液溶剂,由于其不易挥发、不易燃、电导率高、电化学窗口稳定的特点,引起人们的广泛关注。本文采用六元环哌啶型离子液体-N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰胺（PP13TFSI）为研究对象,研究了离子液体作为电解液的物理及电化学性能,并研究了其与锂离子电池正负极材料的相容性。研究了哌啶型离子液体与咪唑型离子液体共混体系电解液的性能,共混体系电解液表现了良好的热稳定性,不同比例混合的离子液体电解液热分解温度都高于350℃,电化学窗口宽（约为5V）,并且体系的电导率(约4⁵ mS cm^-1)与传统的有机电解液相接近,但由于咪唑型离子液体自身的还原电位高（1V vs.Li/Li⁺）,导致了石墨负极材料在该体系中的循环性能较差(可逆容量小于10mAh g^-1)。离子液体在碳负极材料表面发生分解和共嵌入,无法形成稳定的SEI膜是其性能下降的主要原因。适量的哌啶型离子液体PP13TFSI添加,抑制了咪唑型离子液体在负极表面的分解,电极材料在共混电解液体系中都获得了较好的可逆容量,正极LiFePO₄在0.1C倍率下可逆容量约为120mAh g^-1、Li₄Ti₅O₁₂负极材料在0.1C倍率下可逆容量约为160mAh g^-1,碳负极材料在0.05C倍率下可逆容量约为240mAh g^-1。制备了哌啶型离子液体与传统有机电解液共混体系电解液,并研究了2wt%双草酸硼酸锂（LiBOB）作为成膜添加剂,对共混型电解液性能的影响。有机电解液的加入,降低了离子液体体系的黏度和提高了离子液体的电导率,并且体系的锂离子迁移数达到了0.61,接近了商用电解液的数值,而电池的热稳定性和安全性没有明显的变化。由于LiBOB在首次嵌锂过程中优先于有机电解液和离子液体在1.75V发生分解形成固体电解质膜（SEI膜）,降低了有机电解液在碳负极表面的分解和离子液体阳离子在电极表面的共嵌入,提高了碳负极材料在该体系电解液中可逆容量和倍率性能:0.1C充放电速率下的可逆容量约为257mAh g^-1,0.3C充放电速率下的可逆容量约为200mAh g^-1。同时考察了5vol%碳酸亚乙烯酯（VC）做为添加剂对共混电解液体系性能的影响,VC在碳负极材料表面形成稳定的SEI膜,提高了碳负极材料在体系中的循环性能,但由于VC在首次充放电过程中的大量分解,造成电池的首次不可逆容量较大和库伦效率较低。研究了LiBOB-VC二元添加剂对离子液体-有机电解液共混体系性能的影响,相比与单一VC添加剂体系,二元添加剂对碳负极材料在共混体系电解液的室温和高温的循环性能都得到了明显的改善,碳负极材料在0.1C充放电速率的可逆容量分别为:室温为300mAh g^-1和55℃为280mAh g^-1,并且正极磷酸铁锂（LiFePO₄）在含二元添加剂共混体系中的可逆容量和循环性能都得到了改善。为了提高全固态电解质-聚氧化乙烯（PEO）的性能,而又不降低其安全性,采用离子液体作为改性添加剂。离子液体由于自身电导率高、热稳定性好的特点,降低了PEO电解质的结晶度,降低了PEO电解质体系的活化能,提高了PEO的电导率和热稳定性,正极材料LiFePO₄、负极材料Li₄Ti₅O₁₂在这种复合电解质中分别获得了接近120mAh g^-1和140mAh g^-1可逆容量。进一步研究了功能化的离子液体对聚合物电解质性能的影响,这种功能化的离子液体具有更宽的电化学窗口（还原电位为0V vs.Li/Li⁺,其氧化电位达到5.4V vs.Li/Li⁺）,正极材料LiFePO₄在功能化离子液体-PEO复合电解质体系中的可逆容量达到了125mAh g^-1,负极材料Li₄Ti₅O₁₂在体系中的可逆容量的达到150mAh g^-1。