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超级电容器作为近几年逐渐发展起来的新一代储能器件,相比传统电池具有更高的循环使用寿命、更高的安全性和更高的功率密度。离子液体作为新一代超级电容器电解液,相比传统盐溶液和有机溶剂具有更高的电化学稳定性。离子液体的缺点是因其阴阳离子相互作用而导致较高的粘度和较低的电导率。本文选择咪唑基离子液体作为研究对象,观察取代基改性和混合效应对离子液体物理化学性质的影响和超级电容器器件性能的影响。本文采用经典的两步法合成制备了相对分子质量相同的两种离子液体[BMIm][BF4]和[PEIm][BF4],热重分析和Raman光谱结果表明所得样品纯度较高。研究表明,通过将丁基支链中的一个亚甲基转移到甲基支链形成乙基,从最终分解温度看提高了离子液体的热稳定性,并降低了吸湿性,但离子液体的电导率从3.19降低为2.22 mS/cm。离子液体混合物电导率位于两离子液体组元电导率之间。Vogel–Tammann–Fulcher（VTF）拟合结果良好,[PEIm][BF4]的σ0和Bσ均小于[BMIm][BF4]对应的参数,且离子液体混合物对应的参数随[BMIm][BF4]浓度增大而提高。以上结果表明,通过亚甲基再分布的支链改性不利于改善离子液体电导率,且离子液体组元显著影响离子液体混合物的电导率。分别以[BMIm][BF4]和[PEIm][BF4]为电解液组装成超级电容器后,循环伏安测试表明[BMIm][BF4]基超级电容器具有更好的性能,其原因为电解液电导率在超级电容器电化学行为中占据主导因素。对于[BMIm][BF4]基超级电容器,用恒电流充放电测试计算的比电容在3.2 V工作电压下0.2 A/g和5 A/g电流密度时为117 F/g、63 F/g,对于[PEIm][BF4]则分别为108 F/g、38 F/g,经过300次恒电流充放电循环周期测试后两者表现行为差异不大,用电化学阻抗谱测得的特征频率分别为0.36 Hz和0.16 Hz。以离子液体混合物为电解液组装成超级电容器后,循环伏安测试表明在离子液体相互间少量混合时可以提高双电层行为稳定性。由于[BMIm][BF4]和[PEIm][BF4]的结构差异性不显著且离子液体混合物的电导率较低,不同浓度下超级电容器计算所得比电容、特征频率也位于各纯组元超级电容器比电容、特征频率之间。以上结果表明,支链改性严重降低了超级电容器的性能,离子液体混合物基超级电容器的性能较为普通。