在锂离子电池中，SEI在第一次充电过程开始时形成，当施加电位时。电解液中的元素沉积在石墨电极上，形成一层很快覆盖整个电极的涂层。只有在这一层完成后，正电锂离子才能插入到电极中，而不会剥离电极材料。

中国北京清华大学的张强和他的同事们现在对SEI的成核和生长进行了更仔细的研究。锂离子电池的电解质含有锂盐和溶剂。强溶剂化溶剂包裹锂离子，阴离子自由漂浮。相反，弱溶剂化电解质能使阴离子更紧密地附着在锂离子上。这里，阴离子仍然是内溶剂化层的一部分。

这个内部的溶剂化壳必须从锂中剥离，以允许SEI的形成和生长。研究人员证明，内壳的阴离子首先吸附在新电极上，然后在电化学反应中吸收两个电子。后一事件触发了SEI的分解和成核。作者得出结论，SEI的形成主要取决于阴离子与溶剂相比捕获电子和分解的容易程度。

科学家们使用电化学技术和原子力显微镜来研究晶体的生长，直到层完成。他们发现光滑层只在低过电位下形成。溶剂对过电位也有影响。作者还指出，对结晶层具有高亲和力的溶剂根本不会产生过电位。

他们得出结论，未来高性能电极的设计应该更多地关注锂盐负离子与溶剂之间的相互作用。为了形成均匀的无机结晶SEI，阴离子必须比溶剂更具竞争力;它们更容易吸附在电极表面并进行电化学反应。此外，分解产物应该是固体的，不溶性的，但仍然对溶剂有一定的亲和力，作者说。