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低共熔溶剂和离子液体都是绿色溶剂,它们的物理性质和化学性质相似,都具有蒸汽压低、难燃或者不燃、电化学窗口宽、可重复利用、液程宽等优点,但是低共熔溶剂还具有熔点低、生物可降解、低毒(大多数被证明是无毒)、廉价等优点,这些性质是离子液体不具备的。因此,低共熔溶剂的性能比离子液体的性能更优异。本论文先合成了一种咪唑型离子液体1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯化物。通过红外、核磁等测试手段对其结构进行确定,然后将其与尿素混合制备低共熔溶剂,并对它们的基本性能进行表征。针对低共熔溶剂具有的特殊性质,将其作为液态电解质用于锂离子电池中和作为溶剂、模板剂用于合成多孔材料。(1)合成咪唑型离子液体1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯化物,记为DES(1-0),通过傅里叶红外光谱和1H NM确定其结构。然后将其与不同摩尔比的尿素混合制备出DES(2-1)、DES(1-1)、DES(1-2)和DES(1-3)四种低共熔溶剂。DSC测试表明DES(1-0)、DES(2-1)、DES(1-1)、DES(1-2)、DES(1-3)的熔点分别为:89℃、-40℃、-43℃、-46℃、-34℃,可以看出低共熔溶剂的熔点远远低于离子液体的熔点。TGA表明1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯化物的分解温度高达269℃,低共熔溶剂的分解温度为155℃左右,说明他们具有优异的热稳定性。20℃的时候,DES(1-2)的粘度最低为550mPa.S,DES(1-2)的电导率最大为2.3×10-4 S.cm-1;60℃的时候,DES(1-3)的粘度最低为30mPa.S,DES(1-3)的电导率最大为9.3×10-3 S.cm-1。低共熔溶剂的粘度与温度、电导率与温度都符合Arrhenius方程(η=Ae-Ea/RT),呈现Arrhenius行为。(2)在低共熔溶剂中分别加入1.0mol/L氯化锂和1.0mol/L高氯酸锂,30℃的时候,DES(1-2)+1.0mol/L高氯酸锂的粘度最小为255mPa.s,DES(1-2)+1.0mol/L高氯酸锂的电导率最大为8×10-4S.cm-1。60℃的时候,DES(1-2)+1.0 mol/L高氯酸锂的粘度最小为42mPa.s;70℃的时候,DES(1-2)+1.0 mol/L高氯酸锂的电导率最大为9.8×10-3 S.cm-1。低共熔溶剂锂盐溶液的粘度与温度、电导率与温度都符合Arrhenius方程(η=Ae-Ea/RT),呈现Arrhenius行为。DES(2-1)+1.0mol/L高氯酸锂的离子迁移数最小为2.62×10-4,DES(1-2)+1.0 mol/L高氯酸锂的离子迁移数最大为0.745。电池LiFe PO4|DES(1-2)+1.0mol/L LiClO4|Li中加入5%的VC后,大大改善了电池充放电的稳定性。(3)用DES(1-0)和DES(1-2)分别作为溶剂和模板剂合成磷酸铝多孔材料。通过傅里叶红外光谱和热重分析表明模板剂可能存在于产物中;产物Ⅰ和产物Ⅱ的XRD谱图与标准的磷酸铝多孔材料的XRD谱图几乎一模一样,表明它们属于磷酸铝材料;通过SEM图可以发现在产物表面有孔结构出现,通过测量孔径的大小可知两种产物可能属于大孔材料。