本发明涉及一种锂离子电池领域，尤其涉及一种硅基负极锂离子电池的非水电解液。
背景技术：
锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定及安全等优点，在3C电子设备中获得广泛应用，在纯电动和混合动力车中的应用则增长迅速。新型应用对锂离子电池容量的需求不断增高，硅基负极材料是解决该问题的有效途径之一，其储锂容量比纯石墨负极更高且原材料非常丰富。
锂离子电池的硅基负极材料在实际使用中由于锂的嵌入脱出伴随着巨大的体积变化，会造成材料的粉化、裂缝及与导电剂的剥离，直接导致硅基负极锂离子电池的循环性能急速下降。为了提升硅基负极锂离子电池的循环通常加入氟代碳酸酯类添加剂进行负极成膜，但是该膜结构在循环中会发生破裂，造成氟代碳酸酯在不断成膜的过程中被快速消耗。另外，氟代碳酸酯类添加剂的高温性能较差，高温储存后容易产生气体导致电池膨胀且电池的容量保持率和容量恢复率下降。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种充放电循环及高温储存性能优良的硅基负极锂离子电池的非水电解液。
本发明所采用的技术方案是：本发明所述电解液由溶剂、锂盐、不饱和硅氧烷类添加剂A和氟代磺酰亚胺盐类添加剂B组成；所述电解液添加剂A选自结构式如（1）、（2）、（3）或（4）所示的化合物，
（1）
其中R1～R12选自碳原子数为1-3的烃基，R1～R12中至少有一个为不饱和烃基；
（2）
其中R13～R22选自碳原子数为1-3的烃基，R13～R22中至少有一个为不饱和烃基；
（3）
其中R23～R30选自碳原子数为1-3的烃基，R23～R30中至少有一个为不饱和烃基；
（4）
其中R31～R36选自碳原子数为1-3的烃基，R31～R36中至少有一个为不饱和烃基；
不饱和硅氧烷类添加剂A相对于非水电解液总重量的比例为0.1%～3%；所述氟代磺酰亚胺盐类添加剂B选自三氟甲基磺酰锂(LiCF3SO2)、双氟代磺酰亚胺锂(LiFN(FSO2)2)、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺锂(LiN(C2F5SO2)2、二氟甲基环二磺酰亚胺锂(LiDMSI)、四氟乙基环双磺酰亚胺锂(LiTESI)或六氟丙基环双磺酰亚胺锂(LiHPSI)中的至少一种，添加剂B相对于非水电解液总重量的比例0.1%～10%；溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯，锂盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8～1. 5mol/L。
进一步地，所述非水电解液还包括常规锂电池电解液添加剂，以所述非水电解液的总量为100份计，常规锂电池电解液添加剂的添加量小于或等于10重量份，亦即常规锂电池电解液添加剂的添加量为0～10重量份。
还进一步地，所述常规锂电池电解液添加剂为碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯或1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种。
更进一步地，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯或γ-丁内酯中的至少一种。
再更进一步地，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种。
又再更进一步地，所述锂盐为 LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiBOB、LiDFOB或LiPF4C204中的至少一种。
本发明的有益效果是：本发明中的氟代磺酰亚胺类盐的阴离子能够在硅基负极表面迅速释放氟离子形成高质量的氟化锂膜，有利于锂离子的透过，再通过加入不饱和硅氧烷类化合物，其中的Si-O-Si键和对不饱和双键或三键与负极材料结合并发生聚合反应，对硅基负极SEI膜在体积收缩与膨胀过程中的破坏起到填补剂的作用，增加SEI膜的弹性，从而降低循环中氟离子在反复成膜过程的消耗，因此可显著改善硅基负极锂离子电池的循环性能。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1
在BRAUN手套箱中配制硅基负极锂离子非水电解液，手套箱中充满纯度为99.999%的氮气，手套箱中水分小于5 ppm，温度为室温，电解液的配比为：碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯以质量比1:1:1混合后加入1mol/L的六氟磷酸锂（LiPF6），再加入总电解液质量计5%的氟代碳酸乙烯酯、1%的四(二甲基乙烯基硅氧基)硅烷和1%双氟磺酰亚胺锂盐。
将该电解液注入2Ah的钴酸锂为正极，10%硅含量的硅碳材料为负极的锂电池中，以0.05C恒流充电1h，以0.1C恒流充电1h，然后以0.2C的电流恒流恒压充电至4.35V，置入55℃的烘箱中老化24h，以0.2C电流恒流放电至3V，随后分别进行常温循环、高温存储和低温放电测试。
进行常温循环性能测试
化成后的电池在25℃条件下以1C恒流充电至4.35V然后恒压充电至电流下降到0.1C，而后以1C电流恒流放电至3.0V，如此循环100周，测试电池的在第1周及第100周的容量保持率，由下式计算常温循环的容量保持率：
容量保持率=第100周的放电容量/第1周的放电容量*100%。
高温存储性能测试
化成后的电池在25℃条件下以1C恒流充电至4.35V然后恒压充电至电流下降到0.1C，测量电池的初始放电容量及电池厚度，高温85℃/6h存储后以1C电流恒流放电至3.0V，测得电池的保持容量和恢复容量，电池厚度及内阻均在电池冷却至常温后进行测量。由下列式子计算电池的高温储存性能：
容量保持率=高温储存后电池的保持容量/初始放电容量*100%；
厚度膨胀率=（高温储存后电池厚度-初始电池厚度）/初始电池厚度*100%；
电阻变化率=（高温储存后电池内阻-初始电池内阻）/初始电池内阻*100%。
本发明还进行了实施例2～6和对比例1～7。实施例2～6和对比例1～7的操作过程与实施例1相同，不同的将1%的四(二甲基乙烯基硅氧基)硅烷和1%双氟磺酰亚胺锂盐替换为表1中的添加剂配比，具体如表1所示。
表1
由实施例1～6和对比例1～7制得的电解液用于制备锂离子电池。制得的锂离子电池的高低温及常温循环性能如表2所示。
表2
从表2所示硅基负极高低温放电和循环测试数据可知，单独采用添加剂A能够显著改善电池的高温存储性能，但电池的存储胀气和循环会变差。单独添加添加剂B能够改善电池的循环性能和高温胀气，但低温性能略有降低；当两者共同使用时，由于协调效应在硅基负极表面产生复合钝化膜，从而能够改善电池的综合性能。另外添加剂A中的硅-氧键及不饱和键的同时存在使得硅基负极成膜强度更高且能显著降低高温存储条件下引起的阻抗增高，因而对提升高温存储性能具有关键作用。添加剂B中的氟的解离可以减少循环中氟代碳酸酯和电解液中锂离子的消耗，因而可以显著提升电池的循环性能。
本发明可应用于锂离子电池领域。