室温离子液体的热稳定性十分突出。例如，六氟磷酸盐室温离子液体在350~C下才会部分分解，TFSI等其它类型的离子液体在热稳定性方面也不逊于该类离子液体，因此，室温离子液体能为许多反应或过程提供较大的操作温度范围，用于锂离子电池也不例外。与此相比，锂离子电池用有机液体电解质中的DEC和DMC的沸点不超过100~C。
离子液体的电化学稳定性取决于阴、阳离子的种类和性质，在电化学极化过程中，正极表面发生阴离子的氧化反应，负极表面发生阳离子的还原反应，因此阴离子的氧化极限电位和阳离子的还原极限电位决定着离子液体的电化学窗口。以l—丁基吡啶四氟硼酸盐(BP-BF4)、BMI-BF4、l—甲基—3—己基咪唑己基硫酸盐(EMI—SE)为例，由于阳离子的还原极限以Bp+为最高，EMI+最低，它们的电化学窗口也依次变宽。E／V(a)BP-BFi图7-5室温离子液体在玻璃碳表面的电化学窗口E583使用稳定性更好的TFSI-代替BF4可以适当拓宽离子液体的电化学窗口，但值得注意的是，变换阴离子也可能对阳离子的还原电位产生影响，由图7-6可见，TFSI-取代BF4—后，EMI+的还原电位有所降低，这就意味着在离子液体体系中，阴、阳离子间的相互作用是不可忽视的因素。此外，室温离子液体的电化学窗口随温度的升高而略有缩小，即电化学稳定性随温度升高而下降，这是因为阴离子的氧化极限电位随温度升高而下降、阳离子的还原电位随温度升高而上升的缘故。BP-BFq、BMLBFd和EMI—SE在不同温度下的电化学窗口。
图7—7示出不同温度下三甲基己基铵二(三氟甲基磺酰)亚胺盐(TM—HA—TFSl)离子液体在乙炔黑表面的”‘谎EMI-TFSI，EMI-BF4*离吃熙s7M．HA-TFSI密度已超过0．1mA／cm2，氧化反应相当明显，意味着TMHA—TFSI的电化学稳定性随着温度的升高而迅速减弱。
事实上，影响离子液体电化学稳定性的决定因素在于阳离子的还原极限，因此，改变阳离子的种类和性质对电化学窗口的影响更加明显，选择还原极限电位更负的阳离子有助于大幅度拓宽离子液体的电化学窗口并提高离子液体的电化学稳定性。