CN114122409B - 极片及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种极片及锂离子电池，该极片包括集流体层、半导体层和碱金属补充层，所述半导体层设置于所述集流体层的至少一个表面，所述碱金属补充层为补锂剂层或补钠剂层，所述碱金属补充层设置于所述半导体层远离所述集流体层的一侧。本申请实施例提供的极片通过将所述半导体层设置于所述集流体层和碱金属补充层之间，避免了在压紧极片时碱金属补充层与电池电极材料之间直接接触而发生反应。另外，所述半导体层可以根据其触发条件的调节来灵活控制所述半导体层的通断，进而控制所述极片的补充速率和补充量，提高了所述锂离子电池的补锂灵活性。

Description

极片及锂离子电池
技术领域
本申请涉及电池设备技术领域，具体地，本申请涉及一种极片及锂离子电池。
背景技术
近年来，随着人们环保意识的不断提高，电动汽车逐渐取代燃油车成为用户追捧的对象。在电动汽车的不断更新换代过程中，锂离子电池作为电动汽车的主要动力组件，对锂离子电池的能量密度、循环寿命等性能提出了更高的要求。
锂离子电池在首次充放电过程中，由于负极形成固体电解质界面膜(SEI)会消耗活性锂离子，导致锂离子电池的容量显著降低，以石墨为负极的锂离子电池首次充放电库伦效率约为92-94％，以硅碳为负极的锂离子电池首次库伦效率只有75-85％。
目前，主要通过预补锂技术来提高锂离子电池的容量，具体可以通过将补锂剂分散或者添加到极片上并将其制成电池，将电池循环充放电活化激活，便可以将添加到极片上的补锂剂所带的活性锂离子释放出来，从而弥补因锂离子电池成膜而损耗的活性锂，实现提升锂离子电池容量。但这种补锂方法一般为一次性补锂，无法对补锂过程进行有效控制。
发明内容
本申请实施例提供一种极片及锂离子电池，以解决现有锂离子电池补锂过程难以有效控制的问题。
为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种极片，包括：
集流体层；
半导体层，所述半导体层设置于所述集流体层的至少一个表面；
碱金属补充层，所述碱金属补充层为补锂剂层或补钠剂层，所述碱金属补充层设置于所述半导体层远离所述集流体层的一侧。
可选地，所述碱金属补充层的厚度范围为50-300um。
可选地，所述碱金属补充层为补锂剂层，所述补锂剂层为负极补锂剂层。
可选地，所述负极补锂剂层包括金属锂、锂硅合金、锂铝合金、锂硼合金和锂镁合金中的至少一种。
可选地，所述碱金属补充层为补锂剂层，所述补锂剂层为正极补锂剂层。
可选地，所述正极补锂剂层包括氧化锂、铁酸锂、钴酸锂和镍酸锂中的至少一种。
可选地，所述半导体层的面电阻范围为10-3至105mΩ·m2。
可选地，所述半导体层的厚度范围为100-500nm。
第二方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片和第一方面所述的极片，所述碱金属补充层为补锂剂层；
所述正极片和负极片通过隔膜彼此隔开，至少一个所述极片通过所述隔膜与所述正极片和/或所述负极片隔开。
可选地，所述极片为负极极片，所述极片包括从所述集流体层上延伸出的补锂极耳，所述负极片包括负极耳，所述补锂极耳与所述负极耳连接。
可选地，所述极片为正极极片，所述极片包括补锂极耳，所述正极片包括正极耳，所述补锂极耳与所述正极耳连接。
本申请实施例采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本申请实施例提供了一种极片，包括集流体层、半导体层和碱金属补充层，所述半导体层设置于所述集流体层的至少一个表面，所述碱金属补充层为补锂剂层或补钠剂层，所述碱金属补充层设置于所述半导体层远离所述集流体层的一侧。本申请实施例提供的极片通过将所述半导体层设置于所述集流体层和碱金属补充层之间，可以根据半导体层触发条件的调节来灵活控制所述半导体层的通断，提高了所述极片的可控性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种极片的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种补锂前后锂离子电池的容量测试曲线对比图；
图4为本申请实施例提供的一种补锂前后锂离子电池的循环测试曲线对比图。
附图标记说明：
1-极片；101-集流体层；102-半导体层；103-碱金属补充层；2-正极片；3-负极片；4-隔膜。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。
参照图1，本申请实施例提供了一种极片1，包括：
集流体层101、半导体层102和碱金属补充层103，所述半导体层102设置于所述集流体层101的至少一个表面，具体可以是所述半导体层102设置于所述集流体层101的一侧表面，也可以是所述半导体层102设置于所述集流体层101两侧的表面；所述碱金属补充层103为补锂剂层或补钠剂层，所述碱金属补充层103设置于所述半导体层102远离所述集流体层101的一侧。所述半导体层102在常规状态下电阻率较大，所述集流体层1012和碱金属补充层103之间不导通，所述半导体层102在高温或者高压条件下触发时，所述半导体层102的电阻显著降低，所述集流体层101和碱金属补充层103之间导通，这时在所述集流体层101和碱金属补充层103之间便可以形成通路，所述碱金属补充层103中的活性碱金属释放后对需要补碱金属的正极片或负极片进行补充，而且可以根据所述半导体层102的触发条件调节来灵活控制所述碱金属补充层103的补充速率和补充量。
本申请实施例提供的极片1通过将所述半导体层102设置于所述集流体层101和碱金属补充层103之间，避免了在压紧极片1时碱金属补充层103与电池电极材料之间直接接触而发生反应。更重要的是，所述半导体层102可以根据其触发条件的调节来灵活控制所述半导体层102的通断，并通过电池SOC(系统级芯片)状态、电池温度或者内部压力控制来控制极片1中活性离子释放的速率和释放量，进而控制所述极片1的补充速率和补充量，提高了所述极片1的灵活性。
另外，所述半导体层102的灵活通断一定程度上实现了可控的补锂或补钠过程，可以根据需要来实现分阶段、分批次给锂离子电池或钠离子电池释放活性锂或活性钠，使得电池的活性碱金属损耗后可以得到及时补充，大大提升了电池的循环性能。所以，所述半导体层102被触发可以包括第一触发阶段和第二触发阶段，所述第一触发阶段和第二触发阶段不仅仅包括只有两个触发阶段，所述半导体层102还可以包括多个补充阶段，只要在所述极片1仍然含有活性碱金属且所述半导体层102在导通的情况下，该补充阶段均可以实现。
可选地，所述碱金属补充层103的厚度范围为50-300um，优选125-200um。
具体地，所述碱金属补充层103的厚度直接关系到所述极片1的补充次数和补充量，如果所述碱金属补充层103太薄，所述极片1的补充量可能达不到电池正极片或者负极片的补充需求，或者所述极片1只能够进行少数几次的补充过程，不能够满足电池长期补锂的需求。但所述碱金属补充层103太厚时有可能造成浪费及电池过多空间的占用。
可选地，所述碱金属补充层为补锂剂层，所述补锂剂层为负极补锂剂层。
具体地，所述碱金属补充层103为负极补锂剂层时，所述负极补锂剂层可以包括金属锂、锂硅合金、锂铝合金、锂硼合金和锂镁合金中的至少一种。金属锂可以是超薄锂带、稳定化金属锂粉或者锂片。这时所述集流体层101可以为铜箔，负极补锂剂层和铜箔之间设置所述半导体层102。所述极片1可以与锂离子电池的负极片相连，在所述半导体层102导通时，所述极片1可以为负极片补锂。
可选地，所述碱金属补充层103为补锂剂层，所述补锂剂层为正极补锂剂层。
具体地，所述碱金属补充层103为正极补锂剂层时，所述正极补锂剂层可以包括氧化锂、铁酸锂、钴酸锂和镍酸锂中的至少一种。这时所述集流体层101可以为铝箔，正极补锂剂层和铝箔之间设置所述半导体层102。所述极片1可以与锂离子电池的正极片相连，在所述半导体层102导通时，所述极片1可以为正极片补锂。
可选地，所述半导体层102的面电阻范围为10-3至105mΩ·m2。由此，能够进一步保证半导体层102的灵活通断，实现可控补锂或补钠。
具体地，所述半导体层102可以为热敏半导体，该热敏半导体可以由ZnO、CuO、NiO、Al2O3、Fe2O3、Mn3O4和Co3O4中的一种氧化物或者多种氧化物复合得到。所述半导体层102为热敏半导体时，可以通过控制所述半导体层102的温度来控制其通断。具体地，所述半导体层102在温度较低或常温下时，所述半导体层102的面电阻较大，可以将所述集流体层101和碱金属补充层103隔开；所述半导体层102在温度较高时，所述半导体层102的面电阻显著减小，所述集流体层101和碱金属补充层103之间导通，可以实现所述极片1的补充过程，达到灵活控制所述极片1补充的作用。而所述半导体层102在温度较低或常温下的面电阻过大时，所述半导体层102的温度在升高后难以达到导通的状态，不便于所述极片1补充过程的实现。而所述半导体层102在温度较低或常温下的面电阻过小时，可能产生较大的自放电，达不到有效控制所述半导体层102通断的作用；如果在升温后所述半导体层102的面电阻太小时，所述半导体层102的导通则不需要明显的升温过程，就有可能导致所述半导体层102长时间处于导通的状态，达不到灵活控制所述极片1补充的目的，如果在升温后所述半导体层102的面电阻太大时，所述半导体层102的温度在升高后难以达到导通的状态，同样不便于所述极片1补充过程的实现。
在一种具体的实施方式中，通过调控所述半导体层102材料的组分及所述半导体层102涂层的厚度，使得所述半导体层102涂层的面电阻保持在10-3至105mΩ·m2之间。所述半导体层102处在常温断开状态下时，所述半导体层102的面电阻可以达到105mΩ·m2，所述半导体层102两侧基本电子绝缘，漏电流小于0.1μA/m2；所述半导体层102处在高温导通状态下时，比如当锂离子电池内部温度处于60℃时，所述半导体层102涂层的面电阻小于10-3mΩ·m2，这时所述半导体层102涂层两侧电子导通，所述极片1可以为电池极片补锂或补钠。另外，所述半导体层102还可以为压敏半导体，锂离子电池内部设置有压力控制组件，该压力控制组件可以控制压敏半导体的通断。
可选地，所述半导体层102的厚度范围为100-500nm，优选180-350nm。
具体地，所述半导体层102在未被触发导通时，也就是所述半导体层102断开的情况下，所述半导体层102的电阻很高，所以只需要所述半导体层102的厚度为几百纳米便可以有效阻断所述集流体层101和碱金属补充层103之间的电子交换。而所述半导体层102太厚时不仅造成浪费，而且会占据电池内部有限的空间。
参见图2，本申请实施例还提供了一种锂离子电池，包括正极片2、负极片3和所述的极片1；所述极片1的所述碱金属补充层103为补锂剂层，所述正极片2和负极片3通过隔膜4彼此隔开，至少一个所述极片1通过所述隔膜4与所述正极片2和/或所述负极片3隔开。
具体地，所述极片1通过将所述半导体层102设置于所述集流体层101和碱金属补充层103之间，避免了在压紧极片1时碱金属补充层103与电池的负极材料之间发生反应而产热。同时，锂离子电池在注电解液后，碱金属补充层103与电池的负极材料也不会发生剧烈反应而产生SEI膜残留物，降低了锂离子电池析锂的风险。另外，所述极片1的所述碱金属补充层103为补钠剂层的情况下，所述正极片2、负极片3和所述的极片1可以采用类似于上述锂离子电池的结构来制备钠离子电池。
更重要的是，所述半导体层102的灵活通断一定程度上实现了可控的预锂化过程，可以根据需要实现分阶段、分批次给锂离子电池释放活性锂，使得锂离子电池活性锂损耗后可以得到及时补充，大大提升了锂离子电池的循环性能，提高了锂离子电池的使用寿命。
可选地，所述极片1为负极极片，所述极片1包括从所述集流体层101上延伸出的补锂极耳，所述负极片3包括负极耳，所述补锂极耳与所述负极耳连接。
具体地，所述极片1的数量可以为一个、两个、三个或者更多，所述负极片3的数量也可以为一个、两个、三个或者更多，多个所述极片1的补锂极耳与多个所述负极片3的负极耳连接，在所述半导体层102导通的情况下，所述极片1和所述负极片3之间便形成通路，所述极片1便可以对所述负极片3进行补锂；所述负极片3在不需要补锂时，可以通过断开所述半导体层102来实现补锂通路的断开。
在一种具体的实施方式中，参见图2，在一个锂离子电池中，所述极片1的数量为两个，所述正极片2和负极片3的数量为多个，多个所述正极片2和负极片3交替设置并通过所述隔膜4隔开，锂离子电池的上下两侧均设置有靠近所述负极片3的极片1，所述负极片3和所述极片1之间通过所述隔膜4隔开，两个所述极片1的补锂极耳与多个所述负极片3的负极耳连接，所述极片1便可以对所述负极片3进行补锂。
可选地，所述极片1为正极极片，所述极片1包括补锂极耳，所述正极片2包括正极耳，所述补锂极耳与所述正极耳连接。
具体地，所述极片1的数量可以为一个、两个、三个或者更多，所述正极片2的数量也可以为一个、两个、三个或者更多，多个所述极片1的补锂极耳与多个所述正极片2的正极耳连接，在所述半导体层102导通的情况下，所述极片1和所述正极片2之间便形成通路，所述极片1便可以对所述正极片2进行补锂；所述正极片2在不需要补锂时，可以通过断开所述半导体层102来实现补锂通路的断开。
本申请通过以下具体实施例对极片及包含其的锂离子电池进行说明：
极片实施例1
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为100nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.3:0.3:0.3:0.1，该半导体层在25℃条件下的面电阻为2.3*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为2.6*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为50μm。
极片实施例2
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为500nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.4:0.4:0.1:0.1，该半导体层在25℃条件下的面电阻为9*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为1.6*10-2mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为300μm。
极片实施例3
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为180nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3＝0.4:0.4:0.2，该半导体层在25℃条件下的面电阻为6.3*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为1.0*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为125μm。
极片实施例4
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为350nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.25:0.25:0.25:0.25，该半导体层在25℃条件下的面电阻为7.8*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为2.6*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为200μm。
极片实施例5
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为250nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.2:0.3:0.2:0.3，该半导体层在25℃条件下的面电阻为8.5*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为1.7*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为200μm。
极片实施例6
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为50nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.2:0.3:0.2:0.3，该半导体层在25℃条件下的面电阻为4.5*103mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为3.9*10-4mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为50μm。
极片实施例7
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为100nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.2:0.3:0.2:0.3，该半导体层在25℃条件下的面电阻为3.2*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为6.8*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为30μm。
极片实施例8
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为600nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.2:0.3:0.2:0.3，该半导体层在25℃条件下的面电阻为9.2*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为8.8*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为50μm。
极片实施例9
该极片包括：
铜箔集流体，在铜箔表面设置一层致密半导体层，该半导体层为热敏型材料，厚度为100nm，配方(质量比)为ZnO：NiO：Al2O3：Fe2O3＝0.2:0.3:0.2:0.3，该半导体层在25℃条件下的面电阻为2.4*104mΩ·m2，该半导体层在60℃条件下的面电阻为1.2*10-3mΩ·m2；在该半导体层远离铜箔的一侧设置碱金属补充层，碱金属补充层的厚度为400μm。
极片对比例1
传统锂带，该锂带的厚度为50μm。
本申请将上述实施例1至实施例9的极片作为独立电极添加到锂离子电池已叠片的电芯上，其中，叠片电芯的正极为磷酸铁锂，正极面密度为400g/m2，压实密度为2.60g/m3，负极为天然石墨，负极面密度为205g/m2，负极压实密度为1.55g/m3，叠片层数(正负极片的对数)为30层。得到锂离子电池实施例1至实施例9，将对比例1中的传统锂带直接辊压到锂离子电池已叠片的电芯负极上作为锂离子电池对比例1，并将没有添加极片的上述锂离子电池作为对比例2，对上述锂离子电池进行激活和测试过程，具体说明如下：
激活过程：将锂离子电池在常温下进行化成分容，然后将锂离子电池的SOC状态调节到0％，此时锂离子电池开路电压在2.45-2.55V范围内，随后将锂离子电池加热到45℃后高温浸润12h，此时极片的半导体层导电，碱金属补充层和集流体层之间形成通路，此时碱金属补充层的活性锂将会从极片脱出后嵌入到锂离子电池的石墨负极中。通过实施监控锂离子电池的电压来控制和调节极片的补锂量，当锂离子电池的开路电压上升0.2V时即可将锂离子电池降温至25℃，完成激活过程，激活过程一般在8-12h左右，(对比例1和对比例2不用经过激活过程)。
容量测试：常温下，将激活后的锂离子电池在0.1C恒流恒压条件下充电到3.8V，静置30min，然后在0.1C条件下恒流放电至2.0V，静置30min，以上过程重复3次，得到稳定的放电容量。
循环测试：常温下，将激活后的锂离子电池在0.33C恒流恒压充电到3.8V，静置30min，然后在0.33C条件下恒流放电至2.0V，静置30min，以上过程重复2000次。其中，每循环100次进行一次容量测试。
存储测试：将激活后的锂离子电池充电至100％SOC进行常温存储，每隔一周进行一次容量测试。
表1给出了实施例1至实施例9和对比例1和对比例2的锂离子电池测试结果，从表1中可以看出，本申请实施例1至实施例5提供的锂离子电池首次充放电容量均可以达到150mAh/g以上，2000次充放电循环后容量保持率仍可以达到88.3％以上，存储26周后容量保持率仍可以达到98.4以上。而且实施例4得到的锂离子电池充放电2000次循环后容量保持率甚至可以达到90％以上，存储26周后容量保持率可以在100％左右，说明长期存储后锂离子电池的容量基本没有衰减。
实施例6至实施例9中的半导体层厚度或碱金属补充层厚度在低于本申请优选实施例范围，或者高于本申请优选实施例范围的情况下，锂离子电池首次充放电容量只能达到150.6mAh/g以下，但仍然可以保持在143.2mAh/g以上，2000次充放电循环后容量保持率在80％-85％，存储26周后容量保持率在93％-96％的范围，虽然均低于本申请实施例1至实施例5提供的锂离子电池，但仍然可以保持较高的容量和保持率。
而对比例1和对比例2中采用传统锂带补锂和未补锂得到的锂离子电池首次充放电容量分别在143.2mAh/g和135.5mAh/g，2000次充放电循环后容量保持率在80％左右，存储26周后容量保持率均低于93.5％，均明显低于本申请实施例提供的锂离子电池。而且未补锂得到的锂离子电池首次充放电容量明显低于补锂后的锂离子电池首次充放电容量。
表1锂离子电池测试结果
图3和图4给出了上述实施例1补锂后锂离子电池和对比例2未进行补锂锂离子电池的容量测试曲线和循环测试曲线的对比图，从图3和图4以及表1中的数据可以看出，实施例1补锂后锂离子电池5的容量相比于对比例2未进行补锂锂离子电池提升12％，补锂后锂离子电池5的循环性能相比于补锂前锂离子电池提升10％@2000cycles。补锂后锂离子电池5在常温存储26周容量仅下降9.4％。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种极片（1），其特征在于，包括：
集流体层（101）；
半导体层（102），所述半导体层（102）设置于所述集流体层（101）的至少一个表面；
碱金属补充层（103），所述碱金属补充层（103）为补锂剂层或补钠剂层，所述碱金属补充层（103）设置于所述半导体层（102）远离所述集流体层（101）的一侧；
其中，所述半导体层（102）能够通断，从而控制碱金属补充层（103）中活性碱金属的释放；
所述半导体层（102）为热敏半导体或压敏半导体；
所述半导体层（102）为热敏半导体的情况下，所述热敏半导体由ZnO、CuO、NiO、Al2O3、Fe2O3、Mn3O4和Co3O4中的一种氧化物或者多种氧化物的复合得到。
2.根据权利要求1所述的极片（1），其特征在于，所述碱金属补充层（103）的厚度范围为50-300um。
3.根据权利要求1所述的极片（1），其特征在于，所述碱金属补充层（103）为补锂剂层，所述补锂剂层为负极补锂剂层。
4.根据权利要求3所述的极片（1），其特征在于，所述负极补锂剂层包括金属锂、锂硅合金、锂铝合金、锂硼合金和锂镁合金中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的极片（1），其特征在于，所述碱金属补充层（103）为补锂剂层，所述补锂剂层为正极补锂剂层。
6.根据权利要求5所述的极片（1），其特征在于，所述正极补锂剂层包括氧化锂、铁酸锂、钴酸锂和镍酸锂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的极片（1），其特征在于，所述半导体层（102）的面电阻范围为10-3至105 mΩ·m2。
8.根据权利要求7所述的极片（1），其特征在于，所述半导体层（102）的厚度范围为100-500nm。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片（2）、负极片（3）和权利要求1-8任意一项所述的极片（1），所述碱金属补充层（103）为补锂剂层；
所述正极片（2）和负极片（3）通过隔膜（4）彼此隔开，至少一个所述极片（1）通过所述隔膜（4）与所述正极片（2）和/或所述负极片（3）隔开。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述极片（1）为负极极片，所述极片（1）包括从所述集流体层（101）上延伸出的补锂极耳，所述负极片（3）包括负极耳，所述补锂极耳与所述负极耳连接。
11.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述极片（1）为正极极片，所述极片（1）包括补锂极耳，所述正极片（2）包括正极耳，所述补锂极耳与所述正极耳连接。
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