季铵盐类阳离子可以和一些阴离子结合形成熔点较低的离子液体，且大多数季铵盐类离子液体的阴离子都是TFSI-，这是因为TFSI—中的负电荷从氮原子迁移到邻位的两个硫原子上，然而硫氧双键的键长却和S02分子中的键长非常接近，表明迁移到氧原子上的负电荷很少，这样就可以很好地屏蔽和分散负电荷，减弱与邻位阳离子间的相互作用力。当阳离子尺寸也较大时，二者组成的离子液体便具有接近甚至低于室温的熔点，这类离子液体的热稳定性和电化学稳定性均优于咪唑类离子液体电解质，电化学稳定窗口大于5V。
甲基—(2—甲氧基乙基)铵—二(三氟甲基磺酰)亚胺盐(DEME-TFSl)室温离子液体电解质(LiTFSI／DEME-TFSl)与传统有机电解质(LiTFSI／EC+DEC)的电化学稳定窗口。由图可见，季铵盐离子液体的电化学窗口明显高于传统有机液体电解质。但由于阳离子的尺寸大，体系的黏度高、电导率低。