华中科技大学张恒教授、周志彬教授团队：离子液体电解质应用于锂二次电池——机遇与挑战

华中科技大学张恒教授、周志彬教授团队总结概述了基于离子液体的电解质（包括液体电解质、聚合物电解质和复合聚合物电解质）在锂二次电池领域的发展历史、主要研究成果以及最新研究进展，并提出了改善基于离子液体的电解质及其可充电电池性能的策略和方法。

现有锂离子电池技术多采用醚和碳酸酯作为非水有机液态电解质的溶剂。然而，该类溶剂具有易挥发和易燃的特性，在极端工作条件下（如高温、快速充电、内部短路）会导致安全事故的发生。离子液体具有良好的热稳定性、高离子电导率、低可燃性和低挥发性等特点。因此，使用离子液体代替传统有机溶剂被认为是提升现有非水电解质性能的有效方法之一。

最近，张恒教授和周志彬教授团队聚焦离子液体电解质的分子结构设计和调控，系统讨论了基于离子液体的电解质在锂二次电池领域的机遇和挑战。该工作首先阐述了非水电解质中离子液体化学结构的发展历史，讨论了离子液体化学结构与化学性质之间的关系，并进一步地总结了基于离子液体的电解质（包括液体电解质、聚合物电解质和复合聚合物电解质）在锂二次电池领域的主要进展和趋势。此外，基于文献报道和团队在该领域的研究积累，提出了改进基于离子液体的电解质及其可充电电池性能的可能策略。

这篇综述不仅总结了基于液体电解质、聚合物电解质和复合聚合物电解质的锂二次电池的研究进展和发展现状，同时也对如何构建基于离子液体电解质的高性能锂二次电池提出了可行方案。

论文第一作者为华中科技大学王星星，通讯作者为冯文芳副教授、周志彬教授和张恒教授。详见：Xingxing Wang, Letao Jin, Wenfang Feng, Zhibin Zhou, Heng Zhang. Opportunities for ionic liquid-based electrolytes in rechargeable lithium batteries. Sci. China Chem., 2023, DOI: 10.1007/s11426-023-1827-0。该文将收录于2023 Emerging Investigator Issue。

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【通讯作者简介】

冯文芳 华中科技大学化学与化工学院副教授、硕士生导师。研究兴趣聚焦于离子液体及其电解质材料在二次电池中的应用。在Angewandte Chemie、Electrochimica Acta、Journal of Power Sources等国际知名刊物发表论文30余篇。

周志彬 华中科技大学化学与化工学院教授、博士生导师。主要开展高效氟化方法学及其在含氟大离域阴离子合成中的应用，锂电池电解质材料的研究，在Angewandte Chemie、Advanced Materials、Electrochimica Acta、Journal of Power Sources等国际知名刊物发表论文100余篇。

张恒 华中科技大学化学与化工学院教授、博士生导师。长期从事聚合物电解质和固态电池的研究工作，在Nature Materials、Chemical Society Reviews、Angewandte Chemie、Journal of the American Chemical Society、Joule等国际一流期刊发表90余篇论文。

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