目前，研究者們對(duì)造成鋰離子電池低溫性能差的主要因素尚有爭論，但究其原因有以下3個(gè)方面的因素：

1.低溫下電解液的粘度增大，電導(dǎo)率降低；

2.電解液/電極界面膜阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗增大；

3.鋰離子在活性物質(zhì)本體中的遷移速率降低.由此造成低溫下電極極化加劇，充放電容量減小。
 

本文從正極材料、電解液和負(fù)極材料3個(gè)方面系統(tǒng)地探討了鋰離子電池低溫性能的主要影響因素，并提出改善鋰離子電池低溫性能的有效方法。

一、正極材料

正極材料是制造鋰離子電池關(guān)鍵材料之一，其性能直接影響電池的各項(xiàng)指標(biāo)，而材料的結(jié)構(gòu)對(duì)鋰離子電池的低溫性能具有重要的影響。
 

二、電解液

電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，不僅決定了Li+在液相中的遷移速率，同時(shí)還參與SEI膜形成，對(duì)SEI膜性能起著關(guān)鍵性的作用。低溫下電解液的黏度增大，電導(dǎo)率降低，SEI膜阻抗增大，與正負(fù)極材料間的相容性變差，極大惡化了電池的能量密度、循環(huán)性能等。

目前，通過電解液改善低溫性能有以下兩種途徑：

1.通過優(yōu)化溶劑組成，使用新型電解質(zhì)鹽等途徑來提高電解液的低溫電導(dǎo)率；

2.使用新型添加劑改善SEI膜的性質(zhì)，使其有利于Li+在低溫下傳導(dǎo)。

 

三、負(fù)極材料

鋰離子在碳負(fù)極材料中的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)條件變差是限制鋰離子電池低溫性能的主要原因，因此在充電的過程中負(fù)極的電化學(xué)極化明顯加劇，很容易導(dǎo)致負(fù)極表面析出金屬鋰。

Luders等研究顯示，在-20°C下，充電倍率超過C/2就會(huì)顯著地增加金屬鋰的析出量，在C/2倍率下，負(fù)極表面析鋰量約為整個(gè)充電容量的5.5%，但是在1C倍率下將達(dá)到9%，析出的金屬鋰可能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，最終成為鋰枝晶。因此，當(dāng)電池必須在低溫下充電時(shí)，需要盡可能選擇小電流對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電，并在充電后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充分的擱置，從而保證負(fù)極析出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng)，重新嵌入到石墨負(fù)極內(nèi)部。