炭负极材料在电池首次充电过程中不可避免地要与电解液发生反应，其特征充电曲线有三种形式。相应地，炭电极的结构变化表现为如图3—1(b)中的三种情况。一是溶剂化锂离子的嵌层反应或溶剂共嵌入反应，即溶剂化锂离子穿越电极／电解液相界面直接进入石墨层间。嵌层的溶剂分子在更低的电位下还原分解，生成锂盐沉淀在石墨层间，同时生成大量气体导致石墨结构的层离。这种反应形式对石墨结构的破坏性最大，致使层状的石墨结构被粉化，石墨的电子导电性中断。二是溶剂化锂离子在炭负极表面获得电子而还原分解的反应，这一反应同样有锂盐电解质和气体生成，但生成的锂盐电解质沉淀在石墨颗粒的表面，形成覆盖在炭电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面(solidelectrolyteinterface)，或简称SEI膜，这一反应称之为SEI膜的形成反应，优良的SEI膜具有电子绝缘性，可以阻止溶剂分子在电极表面持续的还原反应，防止溶剂化锂离子嵌入石墨层间，从而保护了炭负极，使炭负极在电化学循环过程中的稳定性大大提高。第三种情况则介于二者之间，即上述两种反应形式同时存在，石墨负极整体被钝化，但其中部分结构损伤。