SEI可能涉及的反应

锂离子电池一般用碳材料(主要是石墨) 作负极，在SEI 膜形成的过程中，负极表面所发生的反应与金属锂负极相类似。Aurbach等认为可能的反应是由EC、DMC、痕量水分及HF等与Li+反应形成(CH2OCO2Li)2 、LiCH2CH2OCO2Li 、CH3OCO2Li 、LiOH、Li2CO3 、LiF等覆盖在负极表面构成SEI膜，同时产生乙烯、氢气、一氧化碳等气体。主要的化学反应如下(电解液以EC/DMC + 1mol/L LiPF6 为例) :

2EC + 2e - + 2Li + →(CH2OCO2Li)2 ↓+ CH2=CH2 ↑

EC + 2e - + 2Li + →LiCH2CH2OCO2Li ↓

DMC + e - +Li + →CH3·+ CH3OCO2Li ↓ +And/or CH3OLi ↓+ CH3OCO·

traceH2O + e - +Li + →LiOH ↓+ 1/2H2

LiOH + e - +Li + →Li2O ↓+ 1/2H2

H2O + (CH2OCO2Li)2 →Li2CO3↓ + CO

2CO2 + 2e - + 2Li + →Li2CO3 ↓+ CO

LiPF6 + H2O →LiF + 2HF + PF3O

PF6- + ne - + nLi + →LiF↓ + LixPFy ↓

PF3O + ne - + nLi + →LiF↓+LixPOFy ↓

HF + (CH2OCO2Li)2 ↓，LiCO3 ↓→LiF ↓+ (CH2COCO2H)2 ，H2CO3 (sol.)

SEI膜持续生长，直到有足够的厚度和致密性，能够阻止溶剂分子的共插入，保证电极循环的稳定性。同时，气体的产生机理也推动了开口化成工艺的优化。不过当前的研究仍处于定性阶段，深入至定量的研究及各种成分的影响分析，将成为下一步的研究重点及难点，其研究结果也将更富有指导意义。