锂离子电池具备高能量密度和长使用寿命等优势,是目前应用最为广泛的化学电源。诸多领域都对更优安全性、更高能量密度和更长循环性能的锂离子电池有极大需求。电解液作为锂离子电池中关键构成部分,其性质对电池安全性起到决定性的影响,但目前商业化锂离子电池使用的有机电解液易燃易爆,存在安全隐患,对于高比能量的金属锂负极更是难于适应。本文研究二氧化硫基双元无机体系LiAlCl₄·3SO₂-NaAlCl₄·2SO₂作为锂离子电池电解液,并应用于金属锂负极以及石墨负极,针对于负极界面稳定性进行研究。分别利用LiCl、NaCl与AlCl₃在干燥SO₂气氛条件下进行溶剂化反应,制备LiAlCl₄·3SO₂和NaAlCl₄·2SO₂,并按照不同质量比混合制备了LiAlCl₄·3SO₂-NaAlCl₄·2SO₂双元无机电解液,可燃性测试证明均不可燃。电解液性质测试结果说明其具有高达23 mS/cm的离子电导率,离子迁移数为0.36,电化学稳定窗口为0V-2.4 V（vs.Li⁺/Li）,具有优良电化学性质。使用LiAlCl₄·3SO₂-NaAlCl₄·2SO₂作为电解液构建了金属锂/铜半电池体系,探究金属锂负极/电解液的界面性质。实验表明,金属锂/LiAlCl₄·3SO₂-NaAlCl₄·2SO₂界面性质优良,LiAlCl₄·3SO₂:NaAlCl₄·2SO₂混合质量比例为95:5时,0.5 mA·cm^-2电流密度下极化电位值仅为29 mV,循环150圈保持95%的高库伦效率;应用于磷酸铁锂/金属锂电池体系也具有稳定的电化学性能,得益于适量Na⁺添加后的调控作用,SEI膜阻抗性质得到改善,金属锂沉积更为均匀,枝晶生长明显受到抑制,界面稳定性优良。使用混合比95:5的LiAlCl₄·3SO₂:NaAlCl₄·2SO₂作为电解液构建金属锂/石墨半电池体系,对石墨负极/电解液体系进行电化学性能研究。结果表明,该电解液与石墨负极具有良好的相容性,Li/石墨半电池在0.2 C、0.5 C、1 C、2 C倍率下放电比容量分别可达337.5 mAh/g、333 mAh/g、286.3 mAh/g、234.1 mAh/g,高于有机碳酸酯类电解液,并且在电解液的作用下,得到了优良界面,但高倍率和长循环性能明显变差。研究结果表明,LiAlCl₄·3SO₂-NaAlCl₄·2SO₂双元二氧化硫基无机电解液对SEI膜有一定改善作用,并且对锂枝晶生长和死锂的产生具有明显抑制效果,从而使得负极具有相对稳定的界面,为高性能锂离子电池电解液体系研究提供了新的选择。