图1. 离子液体在典型新材料领域中的应用
1、钙钛矿太阳能电池：影响钙钛矿太阳电池性能的主要因素是钙钛矿膜的质量和钙钛矿与电荷传输层的界面性质。作为一种有效的钙钛矿前驱体添加剂，离子液体通过与钙钛矿前驱体之间的氢键作用、静电作用、配位作用等来调控钙钛矿膜的结晶和形貌，使制备的钙钛矿膜具有更光滑的表面、较大的颗粒尺寸、较小的孔覆盖度、紧密的颗粒排列以及较小的边界尺寸等，从而降低钙钛矿膜的缺陷程度，改善电池的性能。此外，离子液体还可用作界面层修饰剂，改善钙钛矿层与电荷传输层的电荷传输；在钙钛矿膜表面形成保护层，阻止水和氧对钙钛矿层的侵蚀。从而增强电池的稳定性，提升电池的光电转换效率。
2、智能窗户：具有热响应或光响应性质的聚离子液体作为智能窗户的主要组份，可以利用温度变化或者光照来实现窗户透明程度的调控。例如，一些含有二茂铁的聚季鏻盐离子液体除了具有热响应性能外，还具有氧化还原响应性能，利用这些聚离子液体已实现了智能窗户的热、电双响应性能；将电致变色基团与热响应聚离子液体相结合，调控其临界温度于室温附近，利用夏冬季节的温度变化和昼夜温差，则可以设计光电双响应的智能窗户。
3、离子皮肤：作为优良的溶剂或者传统聚合物（如聚脲胺酯、聚己内酯、聚甲基丙烯酸酯等）的助剂，离子液体可显著改善离子皮肤的灵敏度和机械性能。这类离子皮肤可以做成柔性可穿戴传感器来精确监测人的脉搏以及其他物理运动，同时具有优异的稳定性、抗冻性能和自修复能力。离子液体的导电性、不挥发和良好的溶解能力是其性能改善的主要原因。此外，一些变色聚合物与离子液体耦合可以设计出随环境变化显示不同颜色的伪装离子皮肤。
4、电子鼻：利用离子液体与不同气体分子的选择性相互作用，在生物聚合物或石墨烯中引入离子液体，通过复合材料电导性质的变化，则可以改善这些气敏电子鼻的响应能力和稳定性，实现不同气体的快速、高灵敏检测。
5、海水淡化：具有下临界溶解温度的离子液体（如二甲基苯磺酸四丁基鏻、三甲基苯磺酸三丁基辛基鏻等）可以用作海水淡化的提取液，通过温度变化，实现离子液体对水分子的吸收和释放。例如利用1.2 M NaCl原料液，在14ºC可实现1.5 L m−2 h−1 的纯水流量，同时将传统温度诱导海水脱盐的能耗从660 kWht m–3降低到9 kWht m–3。
6、纳米反应器：光响应离子液体可以乳化烷烃和水，形成乳液结构。利用紫外、可见光的交替照射，可实现乳液的可逆乳化和破乳，据此原理设计的多功能纳米反应器，实现了反应、分离、乳液组份循环利用的有效集成。CO2响应离子液体参与构筑的微乳液，也可以通过CO2/N2的交替鼓入，达到同样的目的。不同结构的离子液体可分别用来替代经典微乳液中的极性相、非极性相和表面活性剂，构筑一类全部由离子液体组成的微乳液体系，将微乳液的稳定温度升高至200 ºC。
1、发展智能离子液体：加大对热、光、电、磁、CO2等具有响应特性的智能离子液体的开发与研究，以满足众多领域对基于离子液体智能材料的需要。
2、构-效关系和作用机理研究：除了物理化学、谱学、量子化学计算等方法外，应重视多尺度模拟计算方法的应用，深入认识离子液体与功能材料的协同作用机制，从而指导新型离子液体的设计、合成与应用。
3、离子液体的绿色化：要尽量利用可生物降解的原料，设计无毒、无害、生物相容性好、响应速度快、灵敏度高、稳定性好的离子液体，注重离子液体的循环利用。
4、协同创新研究机制：基于离子液体的先进材料研究涉及到化学、化工、能源、材料等多个学科，应加强学科交叉研究，将离子液体的最新研究成果应用到材料发展的前沿领域，推动离子液体和先进材料的协同创新。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2588842021000511
