本发明公开了活塞位移控制喷雾进行补液冷却的离子液体压缩机及其工作方法，本发明在现有的离子液体压缩机的基础上增设喷嘴和位置检测单元，利用喷嘴向压缩室内喷射离子液体喷雾来强化换热，并对因为排气而流失走的离子液体进行补注。利用位置检测单元检测自由活塞的位置，以确定压缩机本体是在膨胀阶段、吸气阶段、压缩阶段还是排气阶段。在膨胀和吸气阶段，压缩机本体内的压力和温度均相对较低，因此不必要进行喷雾冷却；在压缩机本体的排气阶段，如果持续喷雾，会使得喷入的离子液体喷雾直接随排气流走，造成离子液体不必要的浪费，因此精准控制喷嘴仅在压缩机压缩过程中进行喷雾，实现气缸中高效的离子液体补注与强化换热。