相對于正極材料而言，鋰離子電池負(fù)極材料的低溫惡化現(xiàn)象更為嚴(yán)重，主要有以下3個原因：

低溫大倍率充放電時電池極化嚴(yán)重，負(fù)極表面金屬鋰大量沉積，且金屬鋰與電解液的反應(yīng)產(chǎn)物一般不具有導(dǎo)電性；

從熱力學(xué)角度，電解液中含有大量C–O、C–N等極性基團(tuán)，能與負(fù)極材料反應(yīng)，所形成的SEI膜更易受低溫影響；

碳負(fù)極在低溫下嵌鋰?yán)щy，存在充放電不對稱性。

低溫電解液的研究

電解液在鋰離子電池中承擔(dān)著傳遞Li+的作用，其離子電導(dǎo)率和SEI成膜性能對電池低溫性能影響顯著。判斷低溫用電解液優(yōu)劣，有3個主要指標(biāo)：離子電導(dǎo)率、電化學(xué)窗口和電極反應(yīng)活性。而這3個指標(biāo)的水平，在很大程度上取決于其組成材料：溶劑、電解質(zhì)(鋰鹽)、添加劑。因此，電解液的各部分低溫性能的研究，對理解和改善電池的低溫性能，具有重要的意義。

EC基電解液低溫特性相比鏈狀碳酸酯而言，環(huán)狀碳酸酯結(jié)構(gòu)緊密、作用力大，具有較高的熔點和黏度。但是、環(huán)狀結(jié)構(gòu)帶來的大的極性，使其往往具有很大的介電常數(shù)。EC溶劑的大介電常數(shù)、高離子導(dǎo)電率、絕佳成膜性能，有效防止溶劑分子共插入，使其具有不可或缺的地位，所以，常用低溫電解液體系大都以EC為基，再混合低熔點的小分子溶劑。

鋰鹽是電解液的重要組成。鋰鹽在電解液中不僅能夠提高溶液的離子電導(dǎo)率，還能降低Li+在溶液中的擴散距離。一般而言，溶液中的Li+濃度越大，其離子電導(dǎo)率也越大。但電解液中的鋰離子濃度與鋰鹽的濃度并非呈線性相關(guān)，而是呈拋物線狀。這是因為，溶劑中鋰離子濃度取決于鋰鹽在溶劑中的離解作用和締合作用的強弱。

低溫電解液的研究

除電池組成本身外，在實際操作中的工藝因素，也會對電池性能產(chǎn)生很大影響。

(1)制備工藝。Yaqub等研究了電極荷載及涂覆厚度對LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/Graphite電池低溫性能的影響發(fā)現(xiàn)，就容量保持率而言，電極荷載越小，涂覆層越薄，其低溫性能越好。

(2)充放電狀態(tài)。Petzl等研究了低溫充放電狀態(tài)對電池循環(huán)壽命的影響，發(fā)現(xiàn)，放電深度較大時，會引起較大的容量損失，且降低循環(huán)壽命。

(3)其它因素。電極的表面積、孔徑、電極密度、電極與電解液的潤濕性及隔膜等，均影響著鋰離子電池的低溫性能。另外，材料和工藝的缺陷對電池低溫性能的影響也不容忽視。