SEI står for Solid Electrolyte Interface og er et lag mellom anoden og elektrolytten som dannes primært ved første syklus. Laget består av en rekke degraderingsprodukter av elektrolytt og fungerer som et passiverings lag. Kvaliteten på SEI laget spiller en kritisk rolle i ytelsen og den sykliske levetiden til batteriet. Den innerste delen av SEI laget mot anoden er som regel sterkest og består av et uorganisk lag, men det ytterste er svakere og består av mer organiske forbindelser.
Batterier har hatt dette SEI laget en stund, men selv i dag forstår vi det ikke fullt ut. I dag har vi økt innsikt primært grunnet bedre materialkarakteriseringsteknikker, men selv i dag er det utfordrende å ekstrahere ut SEI fra batteriet uten å endre materialstrukturen som gjør det vanskelig å studere. Ved økt forståelse og innsikt i SEI materialstrukturen og SEI sine egenskaper vil vi nok kunne utnytte fordelene bedre.
Det er under første syklus at mesteparten av SEI dannes. Da vil en mengde Li som ved utladning skulle gått fra anoden til katoden, ikke ankomme katoden da den ender opp i SEI laget. Reduksjonen i batteriets effektivitet grunnet dette kalles for den coulombiske effektivitet. Coulombisk effektivitet er hvor mye ladninger en får ut relativt til hvor mange en sendte inn. Dermed er den første coulombiske effektiviteten en kvalitetsfaktor for batteriet – og kalles gjerne «første-syklus irreversible kapasitet». For å redusere tapte litium-ion bør en redusere anode overflatene SEI vekst kan forekommer på, men samtidig er dette hvor Li transporten kan skje – så en må balansere.
Disse litium ionene må komme fra et sted, og typisk kommer majoriteten fra katoden under første syklus. Dette er da litium ioner som forlater katoden ved oppladning, men ved neste utladning ikke kommer tilbake til katoden.
SEI formering er ikke kun avhengig av batterikjemien, men også utfordringen og stabiliteten til anoden sin overflate.