當前，研究人員對造成鋰離子電池低溫性能變差的主要因素還有爭論，但下面3個因素是必然存在的。
第一，低溫下電解液的粘度增大，電導率降低；第二，電解液/電極介面膜阻抗和電荷轉移阻抗增大；第三，帶電鋰離子在正負極材料活性物質中的擴散能力減弱，翻譯速度變慢，由此造成低溫下電極極化加劇，充放電容量減小。
那麼，鋰離子電池低溫性能如何改善？改善鋰離子電池低溫性能應從正極材料、負極材料和電解液入手。
正極材料
1、採用導電性優異的材料對活性物質本體進行表面包覆的方法，提升正極材料介面的電導率，降低介面阻抗，同時減少正極材料和電解液的副反應，穩定材料結構。
2、通過Mn、Al、Cr、Mg、F等元素對正極材料進行體相摻雜，增加材料的層間距來提高鋰離子在本體中的擴散速率，降低離子的擴散阻抗，進而提升電池的低溫性能。
3、降低材料粒徑，縮短鋰離子遷移路徑。
負極材料
1、表面處理：其包括表面氧化和氟化，可以減少石墨表面的活性位點，降低不可逆容量損失，同時能生成更多的微納結構孔道，有利於鋰離子傳輸，降低阻抗。
2、表面包覆：如碳包覆、金屬包覆，不但能避免負極與電解液的直接接觸，改善電解液與負極的相容性，同時可以增加石墨的導電性，提供更多的嵌入鋰位點，使不可逆容量降低。
3、增大石墨層間距：石墨負極的層間距小，低溫下鋰離子在石墨層間的擴散速率降低，導致極化增大，因此可以向石墨中引入B、K等元素，改善石墨結構，增加層間距，提高脫/嵌鋰能力。
4、控制負極顆粒大小：負極粒徑越大，鋰離子擴散路徑越長，擴散阻抗越大，導致濃差極化增大，低溫性能變差。
電解液
1、通過優化溶劑組成，使用新型電解質鹽等途徑來提高電解液的低溫電導率。
2、使用新型添加劑改善SEI膜的性質，使其有利於Li+在低溫下傳導。
