SEI膜形成步骤

锂离子电池化成过程中SEI膜的形成过程，如下图，具体而言包括四个步骤：

第一步：电子由集流体-导电剂-负极材料颗粒内部传递到待形成SEI膜的A点；

第二步：溶剂化的锂离子在溶剂的包裹下，从正极扩散至正在生成的SEI膜表层的B点；

第三步：A点的电子通过电子隧道效应扩散至B点；

第四步：跃迁至B点的电子与锂盐、溶剂化锂离子、成膜剂等反应，生成SEI膜。

电子隧道效应：是导体中的自由电子扩散到绝缘层中，使得绝缘层中的价电子能态升高，由束缚态（局域态）转变成自由态（公有化态），从而参与载流的现象：导体中的自由电子扩散到绝缘层中，由于库仑斥力的作用，使得绝缘层中的价电子在晶格势场中的能态升高，降低了势垒高度，同时，由于载流子定向运动产生的霍尔电场对价电子做功及电流产生的焦耳热也使得价电子能态升高。在三个因素的影响之下，绝缘层中价电子能态升高，由局域态转变成自由状态，从而参与载流。

在整个化成的过程中，内层的无机物层会持续增长，并保持了一个粗糙的界面，同时外层的有机物层则保持了多孔的结构特点。因此初始的SEI膜形成分为两个过程：

第一步：电解液在电极表面发生分解，形成一层具有无机物内层和有机物外层的双层结构多孔SEI膜；

第二步：电解液渗入到SEI膜的孔隙内部继续发生分解，使得SEI膜持续生长，直到内层变得均匀而致密、外层出现足够的有机成分，能够有效地阻隔电子，防止电解液的进一步分解。