本发明属于锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池电解液及其应用的锂离子电池。
背景技术：
1、锂离子电池具有较高的能量密度、较长的循环寿命以及无记忆效应等优点，已经广泛应用于各种储能器件领域，如便携式电子设备、航空航天等。当前，电动汽车市场蓬勃发展，锂离子动力电池的需求也快速高涨，因此，人们对锂离子电池的性能，尤其是快速充电能力也提出了更高的要求。电解液被称为锂离子电池的“血液”，在正负极材料之间起着传输离子的作用，其传输离子的快慢对电池的充放电速度起着至关重要的作用。
2、目前，为了解决上述问题，行业内通常选用低黏度、低凝固点的溶剂来提高电解液传输锂离子的能力，然而这些溶剂往往与负极界面兼容性差，无法生成稳定的sei，导致副反应的持续发生，界面膜增厚，内阻增大，损害电池性能。因此，如何在提高电解液快充性能的同时，不牺牲电解液与电极界面的稳定性，以更好的满足人们对电池性能的要求，是当前电解液发展面临的一大挑战。
技术实现思路
1、本发明针对当前电解液体系动力学差，界面阻抗高，快充、长循环及高温性能无法兼顾的问题，提供一种锂离子电池电解液解决当前电解液体系快充能力不足，在电池充放电过程中阻抗高、增长快的问题，同时兼顾优良的循环稳定性及高温性能，在一定程度上满足对快充及其他综合性能的要求。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
3、提供一种锂离子电池电解液，含有第一添加剂氟磺酰硅基化合物，该氟磺酰硅基化合物具有通式(i)的结构：
4、
5、其中，r1、r2、r3分别为独立的烷基、烷氧基、异氰酸酯基、氰基、烯基、氟代烷基、氟代烷氧基、苯基、氟代苯基中的任意一种。
6、在一个可选的实施例中，所述的含氟磺酰硅基化合物具有如下s1-s9任一所示的结构：
7、
8、在一个可选的实施例中，所述的含氟磺酰硅基化合物的质量占所述电解液质量的0.1％-5％。
9、在一个可选的实施例中，还包括第二添加剂，所述的第二添加剂包括硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、四乙烯基硅烷中的一种或几种。
10、在一个可选的实施例中，所述的第二添加剂的质量占所述电解液总质量的0.2％至10％。
11、在一个可选的实施例中，锂离子电池电解液还包括锂盐和非水溶剂；所述锂盐的质量占所述电解液总质量的8.5％-22.5％，所述非水溶剂的质量占所述电解液总质量的70％-85％。
12、在一个可选的实施例中，所述的非水溶剂包括羧酸酯；所述的羧酸酯包括甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中的至少一种，所述羧酸酯占所述电解液总质量的5％-65％。
13、在一个可选的实施例中，所述的非水溶剂还包括碳酸酯；所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
14、优选的，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂中的一种或几种。
15、在一个可选的实施例中，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂，双氟磺酰亚胺锂的质量占所述电解液总质量的1％-22.5％。锂盐双氟磺酰亚胺锂具有高的解离度，同时辅以低粘度羧酸酯溶剂，可以大幅提高电解液的离子电导率。
16、在一个可选的实施例中，所述锂盐还包括六氟磷酸锂。
17、需要说明的是，在上述任一个实施例中，以电解液的质量为100％计，溶剂、锂盐、添加剂三者的质量分数之和不超过100％。
18、本发明还提供一种锂离子电池，包括正极、负极和上述的锂离子电池电解液。
19、在一些具体的实施方式中，锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和上述的电解液。其中，正极片可以包括锂化合物等正极活性物质，负极可以包括石墨类碳材料等活性物质。锂离子电池的构造没有特别限定，能够采用具有单层或多层隔板的扣式电池、柱形电池、方形电池、软包电池等。
20、在一个具体的实施例中，正极片包括磷酸铁锂(lifepo4)等复合材料，负极片包括石墨等碳材料，隔膜可以包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、纤维或玻璃纤维等材料。
21、本发明的锂离子电池电解液，引入一种氟磺酰硅基化合物作为第一添加剂，所具有的氟磺酰基团可以在负极界面处生成富含氟化锂以及含硫有机/无机杂化界面，可大幅降低界面阻抗，降低锂离子在界面处的传输势垒，同时其具有抑制正极过渡金属的溶出的作用，大幅抑制界面副反应；同时，硅烷基团的存在可清除电解液中的氢氟酸等酸性物质，抑制其对界面的腐蚀，进一步提高界面稳定性。
22、进一步的，第一添加剂与第二添加剂联用，可提高界面导离子能力和界面稳定性，同时改善电解液的快充、长循环及高温存储性能，赋予电解液优良的综合性能表现；再结合引入低粘度、低凝固点羧酸酯溶剂提高电解液离子电导率，降低锂离子体相传输动力系势垒，可进一步提高电解液快充能力。
23、因此，采用本发明多功能复合的添加剂及低粘度羧酸酯溶剂的锂离子电池，既可以大幅提高快充工况下的动力学表现，同时保证其具有优良的循环寿命及高温稳定性。
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，含有第一添加剂氟磺酰硅基化合物，该氟磺酰硅基化合物具有通式(i)的结构：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的含氟磺酰硅基化合物具有如下s1-s9任一所示的结构：
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的含氟磺酰硅基化合物的质量占所述电解液质量的0.1％-5％。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液，其特征在于，还包括第二添加剂，所述的第二添加剂包括硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、四乙烯基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的第二添加剂的质量占所述电解液总质量的0.2％至10％。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，还包括锂盐和非水溶剂；所述锂盐的质量占所述电解液总质量的8.5％-22.5％，所述非水溶剂的质量占所述电解液总质量的70％-85％。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的非水溶剂包括羧酸酯。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的非水溶剂还包括碳酸酯。
9.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂中的一种或几种。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极和如权利要求1-9任一项所述的锂离子电池电解液。
