在高浓度电解液环境中，电极/电解液界面膜组成主要源于锂盐阴离子的氧化或还原分解，生成氟化锂(LiF)，而富含LiF的界面膜相对稳定，从而可以有效减少界面发生的副反应。如在石墨负极表面，少许溶剂还原后形成不溶性的SEI组分,如Li2CO3和部分可溶的半碳酸盐和聚合物，锂盐阴离子还原的产物是典型的无机化合物，如LiF和Li2O,它们沉淀在电极表面形成-层无机-有机复合膜。该界面膜薄而致密，具有较强的机械稳定性，从而进一步改善电化学性能。且阴离子的结构也能影响界面的化学组成。Wang等研究表明在氟磺酰亚胺锂-双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiFSI+LiTFSI)中，SEI膜中LiF含量随LiFSI浓度增大而增加，这表明FSI-阴离子优先于TFSI在石墨负极表面发生分解，产生富含LiF和更稳定的SEI膜，从而进一步稳定电极/电解液的界面，提升库仑效率和循环稳定性。双三氟甲烷磺酰亚胺锂可用于制备离子液体。中国台湾电池双三氟甲烷磺酰亚胺锂
由于有氟化物的存在，是造成钝化膜形态相当致密和均匀的原因。**明显的例子可能是由锂或钠电解质形成的SEI膜，这些电解质基于高浓度的双三氟甲烷磺酰亚胺（TFSI）盐（锂为21m，Na为9m）。透射电子显微镜下主要由几乎完全结晶的LiF，加上相应的锂或钠离子电池实际上能够以相当高的速率运行，这与氟化物有害于相间的基本功能相悖。通过一种尚未被理解的机制，离子的传输不会通过那些几乎完全结晶的LiF或NaF的SEI膜，Zhang等人通过计算和实验证明了LiF和Li2CO3之间的界面接触是另一种常见的相间成分，也是半相结构的密切相似之处。青海应用双三氟甲烷磺酰亚胺锂双三氟甲烷磺酰亚胺锂的包装方法。
基于此，斯坦福大学戴宏杰教授团队提出了一种用于锂金属电池的新型离子液体电解质。该电解液的粘度相较于之前用于锂金属电池的离子液体更低，其组分包括1-乙基-3-甲基咪唑双氟磺酸亚胺（[EMIm]FSI与5 M双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及0.16 M双三氟甲烷磺酰亚胺钠(NaTFSI)添加剂(在本文中为了方便将该电解质命名为“EM-5Li-Na”IL电解液)。采用该电解液的Li/Li对称电池可实现1200 h稳定、可逆的Li沉积/溶解循环，Li-Cu电池可实现锂沉积CE≈99％。当锂金属与高容量NCM 811阴极匹配时可分别提供比较大比容量（≈199 mAh g-1）和≈765Wh kg-1的能量密度。即使在高LiCoO2载量（如12 mg cm−2）的情况下，Li-LiCoO2电池在0.7 C充放电率下经过1200次循环后，其容量保持率仍高达81%（相较于初始容量）。这一结果使得具有高安全性，高能量密度和长循环稳定性的锂金属电池具有实用化前景。该研究成果以“High-Safety and High-Energy-Density Lithium Metal Batteries in a Novel Ionic-Liquid Electrolyte”为题发表在国际前列期刊Advanced Materials上。
1994年，Dahn等报道了***个水系锂离子电池，该体系分别使用LiMn2O4和VO2作为正、负极，以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作为电解液，在1.5 V的平均电压下循环100次后容量保持率达到80%。然而，水的电化学窗口较窄，限制了电极材料的选择范围，导致了传统水系锂离子电池的能量密度很低。为了进一步提高能量密度，2015年，王春生等报道了宽电位“water in salt”电解液，负极侧双三氟甲基磺酰亚胺（TFSI）的还原导致的钝化作用和正极侧Li+的溶剂化以及TFSI离子的作用，使电化学窗口扩大至3 V，如图5所示。使用该电解液组装了2.3 V的水系锂离子电池并循环了1000多次，无论在较低（0.15 C）、还是较高（4.5 C）倍率下放电和充电库仑效率均接近100%。在此研究基础上，该课题组又使用三（三甲基甲硅烷基）硼酸酯（TMSB）作为添加剂，通过TMSB的电化学氧化形成阴极电解质界面（CEI），使LiCoO2在更高的截止电压下稳定充电/放电，并具有170 mA·h/g的高容量。当与Mo6S8阳极配对时电压为2.5 V，能量密度达到120 W·h/kg（1000个循环），每循环0.013%的极低容量衰减率。随后，又有更宽电位的“water in bisalt”电解液被报道，拓宽了电极材料选择的范围。双三氟甲基磺酰亚胺锂具有高的离子电导率和宽的电化学窗口。
由来自美国马里兰大学王春生教授和美国陆军研究实验室徐康博士两位华人学者领导的研究小组尝试了新的思路。他们将一种锂的离子化合物——双三氟甲烷磺酰亚胺锂以极高的浓度溶于水，得到了一种独特的“盐水”。由于溶液中锂盐的体积和质量分数都高于水，这种“盐水”实际上应该视为水溶于锂盐中形成的溶液。这种溶液的导电能力与常规有机溶剂电解质相当，而可燃性要**低于后者。在电池使用过程中，溶液中的锂盐会先于水发生电解，电解产物会沉积在电极上形成保护层，防止水的电解的发生，而导电能力不会受到影响。类似的保护层在使用非水电解质的电池中很常见，但因为基于水溶液的电解质电解产物是氢气和氧气，通常很难形成固态保护层，而这项新的研究巧妙地解决了这个问题。双三氟甲基磺酰亚胺锂可用于制备锂电池的电解质以及新型稀土路易斯酸催化剂。专业双三氟甲烷磺酰亚胺锂资费
双三氟甲烷磺酰亚胺锂的分子量。中国台湾电池双三氟甲烷磺酰亚胺锂
电池中的硫正极与电解液直接接触，因此在循环过程中会形成多硫化物，并诱导多硫化物溶解和穿梭。在锂为负极、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)为溶质的电池中，研究了高浓度、常规和稀释电解液对电池性能的影响。充放电曲线为典型的锂硫电池曲线，电压平台较短，对应Sg→Li2S4的转变;低电压的平台较长，对应Li2S4-→Li2S的转变。在标准的1M电解液中C/10的倍率，硫正极可表现出1265mAh.g-1的比容量、第二个放电平台电压约为2.1V(电压迟滞~0.15V)。但当倍率增加到2C时，放电容量降为650mAh.g-1(为初始容量的50%)，放电平台降为1.8V(电压迟滞~0.65V)，说明存在溶解/穿梭效应从而导致锂硫电池中倍率性能受限。电解液浓度增加时，高倍率下容量***降低，电压滞后明显增加。高浓度电解液1C-2C倍率下，几乎无法区分出两个放电平台，说明高浓度电解液中反应动力学较差。当电解液浓度为1M和2M时，200次循环后均出现明显的容量衰减(~65%),即第200圈充放电*能释放~600mAhg-1的容量。在0.1M的电解液中，电池表现出了优异的电化学性质，循环200个周期后的容量保持率为~95%，说明稀释电解液后的锂硫电池中多硫化物穿梭、负极表面不可逆的Li2S沉积和电阻的增长均变小。中国台湾电池双三氟甲烷磺酰亚胺锂
