离子液体（IL）是由阴离子和阳离子组成的化合物，它的熔点在100℃以下。和常见的有机溶剂比如乙醇、丙酮不同，离子液体里没有中性分子，只有阴离子和阳离子。由于阴阳离子可以随机组合，所以离子液体的种类繁多。要是按阳离子分类，有咪唑类离子、季瞵类阳离子、吡啶类阳离子、季铵类阳离子这四种。要是按阴离子分类，主要有两种，一种是卤化盐，另一种阴离子是[BF4]-、[BF6]-、[SbF6]-、[PF6]这些。

19世纪的时候，Walden用乙胺和浓硝酸首次合成了一种离子液体。经过上百年的研究发展，离子液体的数量和种类不断增加。它的发展过程通常分为三个阶段：第一代离子液体主要以卤素和金属盐作为阴离子，这种离子液体主要用于电化学研究。不过它容易吸水、稳定性差，所以应用范围有限。第二代离子液体的阴离子发生了变化，由醋酸CH3COO-、磷酸[PF6]-、硼酸[BF4]-等组成，阳离子还是咪唑和吡啶。这一代离子液体在稳定性和耐水性方面比第一代有很大提升。第三代是功能离子液体，它比前两代功能更多、优点也更多，比如性质可以调节，应用领域更广。现在随着学者们对离子液体的研究发展，大家对离子液体越来越重视。一步法就是把两种原料简单混合加热，通过酸碱反应就可以合成产物，这种方法很简单，但是合成的离子液体数量有限。

Nakamoto等人报道过用烷基胺和酸通过一步法合成了很多离子液体。Belieres等人也用同样方法研究得到了多种不同类型的离子液体。Bonh?te等人以甲基咪唑和烷基三氟甲基磺酸为原料，通过一步法合成了一种咪唑型离子液体。聚离子液体是由含有不饱和基团的离子液体固化形成的，它的结构里有大量重复的阴阳离子。聚离子液体有很多优点，像不挥发、电化学窗口宽、电导率高、稳定性好等。人们对聚离子液体进行了大量研究和探讨，它的应用领域也很广泛。聚离子液体材料因为电化学窗口宽、安全性高、性质稳定等优点，已经被广泛应用于锂电池、燃料电池、柔性传感器、气体吸附、催化分析化学等领域。现在报道的聚离子液体材料在有机晶体管、锂离子电池、超级电容器、电池的粘结剂等很多领域都有应用。江雷课题组合成了一种机械性能非常好、导电性能稳定的离子液体凝胶。这种凝胶有优异的力学性能和自修复能力，能在真空或者极低温度下使用，对响应性程度很高，为极端条件下的应用提供了参考，也为航空航天的可穿戴设备提供了新的研究方向。低共熔溶剂（DES）是由氢键受体（像季铵盐）和氢键供体（比如酸类、醇类等）通过简单混合加热形成氢键的混合物。低共熔溶剂在很多方面和离子液体很相似，所以很多学者把DES看作是一种“特殊的离子液体”。