离子液体电解质在新能源领域展现出极大的应用发展潜力，是当前新型电解质材料设计开发的热点。本书基于离子液体的性质特点，以离子液体作为电解质的基础创新与应用研究为主线，系统阐述了离子液体电解质的结构与性质、合成与表征、计算与模拟、物性与应用，重点介绍了近年来离子液体电解质应用于锂离子电池、钠离子电池、双离子电池、锂硫电池、锂空气电池、燃料电池、电化学电容器、太阳电池等能源器件的研究进展，并对其在新能源领域的机遇与挑战进行了展望。
本书可供从事新能源材料及器件研究和离子液体设计开发的科研人员以及高等院校相关专业师生阅读参考。

陈人杰，北京理工大学材料学院教授、博士生导师。担任部委能源专业组委员、中国材料研究学会理事（能源转换及存储材料分会秘书长）、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事、国际电化学能源科学院（IAOEES）理事、中国化工学会化工新材料专业委员会委员、中国电池工业协会全国电池行业专家。
面向大规模储能、新能源汽车、航空航天、高端通信等领域对高性能电池的重大需求，针对高比能长航时电池新体系的设计与制造、高性能电池安全性/环境适应性的提升、超薄/轻质/长寿命特种储能器件及关键材料的研制、全生命周期电池设计及材料的资源化应用等科学问题，开展多电子高比能二次电池新体系及关键材料、新型离子液体及功能复合电解质材料、特种电源用新型薄膜材料与结构器件、绿色二次电池资源化再生等方面的教学和科研工作。主持承担了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、“863”计划项目、中央在京高校重大成果转化项目、北京市科技计划项目等课题。
在Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、National Science Review、Advanced Materials、Nature Communications、Angewandte Chemie-International Edition、Energy＆Environmental Science、Energy Storage Materials等期刊发表SCI论文200余篇；申请发明专利82项，获授权35项；开发出锂硫电池材料基因组大数据平台，获批软件著作权7项。先后入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2009年）、北京市优秀人才培养资助计划（2010年）、北京市科技新星计划（2010年）、北京高等学校卓越青年科学家计划（2018年）、中国工程前沿杰出青年学者（2018年）、英国皇家化学学会会士（2020年）。作为主要完成人，荣获国家技术发明奖二等奖1项、部级科学技术奖一等奖3项。
2006年至今，围绕多电子高比能锂硫二次电池及关键材料开展了从原理创新、材料突破到器件构筑的系统研究工作。基于多电子理论研制了高载硫高导电多维稳定复合电极，设计了轻质功能修饰隔膜/夹层，发明了高安全功能复合电解质材料，并构筑了3D纳米阵列修饰改性锂负极，研制出能量密度从300 Wh/kg到600 Wh/kg不同规格和性能特征的锂硫电池样品，通过模组优化设计先后在高容量通信装备、无人机、机器人、新能源车辆等方面开展了应用。

序
前言
第1章 离子液体与电解质
1.1 离子液体概述
1.1.1 离子液体的定义与分类
1.1.2 离子液体的组成与结构
1.1.3 离子液体的性能与特点
1.1.4 离子液体的发展历程
1.1.5 离子液体的应用前景
1.1.6 离子液体的关键科学问题
1.2 电解质概述
1.2.1 电解质的应用需求
1.2.2 电解质的发展现状
1.3 离子液体电解质概述
1.3.1 离子液体电解质的优势
1.3.2 离子液体电解质的分类
参考文献
第2章 离子液体的物化性质与设计优化
2.1 离子液体的物化性质
2.1.1 熔点
2.1.2 热稳定性
2.1.3 黏度
2.1.4 体积性质
2.1.5 溶解性
2.1.6 极性
2.1.7 酸碱性
2.1.8 表面张力
2.1.9 折射指数
2.2 离子液体的电化学性能
2.2.1 电导率
2.2.2 电化学窗口
2.2.3 离子迁移数
2.3 离子液体电解质的结构设计
2.3.1 引入功能性取代基侧链
2.3.2 调节离子液体电解质浓度
2.3.3 制备离子液体复合固体电解质
参考文献
第3章 离子液体的合成制备与表征分析
3.1 离子液体的合成制备
3.1.1 直接合成法
3.1.2 两步合成法
3.1.3 超声波辅助合成法
3.1.4 微波辅助合成法
3.1.5 电化学合成法
3.1.6 加热回流法
3.1.7 液液萃取法
3.2 离子液体的表征分析
3.2.1 红外光谱
3.2.2 核磁共振
3.2.3 紫外可见吸收光谱
3.2.4 电喷雾质谱
3.2.5 拉曼光谱
3.2.6 光电子能谱
3.2.7 X射线衍射
3.2.8 同步辐射
3.2.9 电化学法
3.2.10 热重分析法
3.2.11 溶液量热法
参考文献
第4章 离子液体的理论计算与模拟分析
4.1 密度泛函理论及其在离子液体研究中的应用
4.1.1 密度泛函理论
4.1.2 密度泛函理论在离子液体研究中的应用
4.2 分子动力学模拟及其在离子液体研究中的应用
4.2.1 分子动力学模拟
4.2.2 分子动力学模拟在离子液体研究中的应用
参考文献
第5章 离子液体电解质的设计制备与物性研究
5.1 离子液体电解液的设计制备与物性研究
5.1.1 电解质盐的选择及配制
5.1.2 离子液体电解液的设计制备
5.1.3 离子液体电解液的物性研究
5.2 离子液体复合固体电解质的设计制备与物性研究
5.2.1 离子液体聚合物电解质
5.2.2 复合固体电解质
参考文献
第6章 离子液体电解质在锂离子电池中的应用
6.1 锂离子电池概述
6.1.1 工作原理
6.1.2 锂离子电池中常用的电解质
6.2 离子液体在锂离子电池中的应用
6.2.1 纯离子液体电解质
6.2.2 离子液体/有机溶剂电解质
6.2.3 离子液体复合固体电解质
6.2.4 离子液体其他功能
参考文献
第7章 离子液体电解质在钠离子电池中的应用
7.1 钠离子电池概述
7.1.1 工作原理
7.1.2 钠离子电池中常用的电解质
7.2 离子液体在钠离子电池中的应用
7.2.1 离子液体电解质
7.2.2 离子液体凝胶电解质
参考文献
第8章 离子液体电解质在双离子电池中的应用
8.1 双离子电池概述
8.1.1 工作原理
8.1.2 双离子电池中常用的电解质
8.2 离子液体在双离子电池中的应用
参考文献
第9章 离子液体电解质在锂硫电池中的应用
9.1 锂硫电池概述
9.1.1 工作原理
9.1.2 锂硫电池中常用的电解质
9.2 离子液体在锂硫电池中的应用
9.2.1 纯离子液体电解质
9.2.2 离子液体/有机溶剂电解质
9.2.3 离子液体聚合物电解质
9.2.4 离子液体/无机复合固体电解质
9.2.5 离子液体其他应用
参考文献
第10章 离子液体电解质在锂空气电池中的应用
10.1 锂空气电池概述
10.1.1 工作原理
10.1.2 锂空气电池中常用的电解质
10.2 离子液体在锂空气电池中的应用
10.2.1 纯离子液体电解质
10.2.2 混合电解质
10.2.3 凝胶电解质
10.2.4 固体电解质
参考文献
第11章 离子液体电解质在燃料电池中的应用
11.1 燃料电池概述
11.1.1 工作原理
11.1.2 质子交换膜燃料电池
11.2 常规质子交换膜
11.3 阴离子交换膜
11.3.1 季铵型阴离子交换膜
11.3.2 咪唑型阴离子交换膜
11.4 离子液体在燃料电池中的应用
11.4.1 离子液体电解质
11.4.2 离子液体/聚合物膜
11.4.3 有机离子塑性晶体电解质
参考文献
第12章 离子液体电解质在电化学电容器中的应用
12.1 电化学电容器概述
12.1.1 工作原理
12.1.2 电化学电容器中常用的电解质
12.2 离子液体的物化性质对电化学电容器的影响
12.2.1 热稳定性
12.2.2 工作电压
12.2.3 离子导电性
12.2