在锂电池的电极上，电极体相和电解液体相接触的地方形成了特殊的界面，在该相界面上发生电荷分布和电位变化现象，并且是电荷发生转移和电化学反应的场合。人们对相界面电荷和电场分布的认识也随着时间和时代发展逐渐完善。
1、双电层模型
最开始认为相界面是紧密层模型，也叫亥姆霍兹模型，液相中的电荷和金属固相电荷符号相反，紧密排列在相界面处，电场稳定下降；第二阶段是分散层模型(Gouy-Chapman)，液相中电荷分布由于热运动的原因呈现符合玻尔兹曼分布，电场强度随距离固相表面增加逐渐降低；第三阶段是紧密/分散层模型(亥姆赫兹-佩林模型)，电荷分布由内层的紧密层和外层的分散层构成，也叫双电层模型，直到现在，该模型依然是表述界面理论的基础。
在相界面上的电解液成分在不同电位条件下有着不同的表现。在负极侧，负极电极上的费米能级与电解液最低未占分子轨道(LUMO)之间的能量差决定了电解液的热力学稳定性，如果负极的费米能级高于电解液的LUMO能级，那么负极上的电子就会流向电解液，引起电解液成分得到电子，在界面上发生还原反应，也就是SEI的形成过程。
同样地，如果在正极侧的费米能级低于电解液的最高占据分子轨道(HOMO)，那么电子就会从电解液转移到正极上，发生氧化反应，也就是CEI的形成过程。
2、SEI膜形成过程
以充电的Cu负极电极为例，a)在刚开始时，相界面存在正负电荷排布；b）当开始充电时，电子在Cu金属相侧发生富集，而在溶液相形成Li+正电荷和FSI-负电荷的有序排布，开始形成相界面的双电层结构，其中Li+是溶剂化结构，c）随着持续充电，相界面上的Li+含量增多，而FSI-含量降低，说明两者的分离受负极极化的影响显著，此时双电层开始演化成富含Li的固体电解质层，也就是SEI膜；d）和e）在随后的充电过程中，锂离子穿过SEI膜，沉积在Cu电极的两侧；f）在放电过程中，Li穿过SEI膜，达到另一电极上，而Cu保持着最初的状态。
SEI膜是充电时阳极与电解液之间发生了不可逆反应的产物，能够允许Li通过，且阻碍其他物质通过，保持了电极上的电化学反应正常进行，双电层的特点决定溶剂化的Li最先反应形成在电极的界面上，影响SEI的内外层的物质组成。
3、SEI膜的特性
SEI膜具有三种特性，1）离子电导，电子绝缘，在电池充放电过程中，Li可以自由通过，而电极上的电子却不能通过，一定程度上抑制了电池的自放电发生和化学副反应；2）包含无机致密内层和有机弥散外层，两层独特的结构与双电层结构具有相似性，两者在可扩散性和多孔性上存在明显的区别；3）随电池老化而增厚，电池在使用或者存储过程中，SEI膜会逐渐增厚，消耗电极上的活性锂，导致电池容量的衰减；此外SEI膜能够在电解液中稳定存在，在充放电过程中能够阻碍溶剂分子的嵌入，避免对电极的损伤。
参考文献
【1】Real-time mass spectrometric characterization of
the solid–electrolyte interphase of a lithium-ion
battery. doi.org/10.1038/s41565-019-0618-4