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本文综述了锂二次电池的发展历史，在新型绿色能源体系中的意义和面临的挑战。目前安全性问题已经成为制约锂电池应用推广的重要因素之一。作为电池的重要组成部分，电解质在很大程度上影响着电池的安全性、温度适应性、充放电性能和循环寿命。因此，开发锂二次电池新型安全性电解质已经成为一个研究热点。其中离子液体基电解质体系因其良好的电化学稳定性、热稳定性和难燃性受到研究者们的青睐。本文设计开发了满足不同应用需求的锂二次电池离子液体基电解质，取得了以下阶段性成果和进展：(1)新型宽温带离子液体基安全性电解质。开发合成出二氟草酸硼酸锂(LiODFB)-N-甲基-N-甲氧基乙基吡咯烷双(三氟磺酰亚胺)(Pyr1,2o1TFSI)/亚硫酸酯电解质，测试结果表明该电解质体系具有良好的离子传导性和电极相容性，还具有宽工作温度范围和高安全性，可以作为一种新电解质体系应用于锂离子电池中。针对离子液体基电解质中不同结构共溶剂对电解质体系的影响展开系统研究。相比环状共溶剂亚硫酸乙烯酯(ES)，链状共溶剂亚硫酸二甲酯(DMS)对电解质体系的性能改善更为明显。LiODFB-Pyr1,2o1TFSI/DMS电解质体系的电导率达到8.163×10-3Scm-1，锂离子迁移数为0.28。含该电解质的Li/MCMB电池和Li/LiFePO4电池具有良好的充放电性能和循环稳定性，将离子液体基电解质体系的应用温度范围拓展到-40℃，使电池在-40℃—60℃的工作温度下表现出正常的充放电曲线和平台。此外，添加30%亚硫酸酯共溶剂的离子液体基电解质体系具有不可燃性。(2)新型宽电化学窗口离子液体基安全性电解质。选择离子液体N-甲基-N-丁基哌啶双(三氟甲基磺酰亚胺)(PP14TFSI)，结合共溶剂环丁砜(TMS)，以LiODFB作为锂盐制备混合电解质。在充电过程中LiODFB在高电位正极材料表面形成抗氧化的(CO2BF2)2并堆积形成SEI膜；在放电过程中LiODFB在负极材料表面还原形成无机内层和[ox]BOS·OC4H8与TMS(-H)·自由基形成的SEI膜外层有机聚合物。LiODFB-PP14-TFSI/TMS电解质体系本身的宽电化学窗口和LiODFB在正负极材料表面的成膜特性，使匹配该电解质的高电位正极材料和碳基负极材料都展现出良好的循环性能。含该电解质的Li/Li1.2Ni0.2Mn0.6O2电池首次放电容量达到278.2mAhg-1，循环50周后仍然保持在220mAhg-1以上；Li/MCMB电池循环50周后仍然可以达到338.6mAhg-1，库伦效率在99%以上。以上结果说明该电解质体系有望作为安全性电解质应用于高电压锂电池当中。(3)新型离子液体基锂硫电池安全性电解质。以Li[(NSO2CF3)2](LiTFSI)作为锂盐，将三(乙二醇)二甲醚(TEGDME)作为共溶剂，按照不同比例加入到含有醚基官能团的离子液体N-甲基-N-甲氧基乙基吡咯烷双(三氟磺酰亚胺)(Pyr1,2o1TFSI)中，制备了一系列锂硫(Li/S)电池电解质体系。该电解质体系综合了离子液体和醚类共溶剂的优点，室温电导率达到10-3Scm-1。研究表明，过量的Pyr1,2o1TFSI会导致电池出现严重极化，对活性物质利用率不足；而过量的TEGDME会影响离子液体对电池过充的抑制作用，导致电池寿命严重衰减。含LiTFSI-(70wt%)Pyr1,2o1TFSI/(30wt%)TEGDME电解质的Li/S电池表现出较为良好的循环性能和倍率性能，在0.1C充放电倍率下，首周循环周期放电比容量1212.8mAh·g–1，循环100周后仍然维持在693.5mAh·g–1。在1C放电倍率下，放电比容量约为820mAh·g–1，库伦效率达到99%以上。此外，该电解质良好的热稳定性，提高了电池的高温性能。电池在80℃下仍然可以正常工作，放电容量达1005.3mAhg-1。研究结果表明：含醚基官能团的离子液体可以作为一种新型电解质材料应用于锂硫电池中。(4)LiODFB对离子液体基锂硫电池电解质的改性研究。为了减少Li/S电池的不可逆容量损失，提高电池的循环稳定性和安全性能，在LiTFSI-(70%)Pyr1,2o1TFSI/(30%)TEGDME电解质体系的基础上，进一步引入LiODFB进行改性。LiODFB作为添加剂加入会导致电解质粘度过高，对电池的电化学性能造成不利影响，而与LiTFSI混合作为二元锂盐加入(70%)(Pyr1,2o1TFSI)/(30%)TEGDME体系则表现出优良的电化学性能。经过优化配比，发现0.24MLiTFSI/0.16MLiODFB-(70wt%)Pyr1,2o1TFSI/(30wt%)TEGDME电解质体系会在不影响活性材料利用率的情况下在Li负极表面形成有效的SEI膜，充分抑制多硫化物的飞梭效应和锂枝晶的产生，使Li/S电池表现出较好的放电容量，循环性能和库伦效率，首次放电比容量为1264.4mAhg-1，循环50周后电池的容量保持率为71.9%，库伦效率达到95%以上。(5)从离子液体/有机共溶剂电解质体系出发，总结出离子液体/共溶剂体系和电化学基本性质的构效关系，对未来不同应用方向的锂电池电解质体系的设计具有一定的理论参考意义。