1、正極材料的三維結構制約著鋰離子的擴散速率，不同正極材料具有不同的三維結構，低溫下影響尤其明顯；2、低溫下電解液與負極、隔膜之間相容性變差；電解液黏度增大，甚至部分凝固，導致離子電導率低；3、低溫下鋰離子在活性物質內部擴散系數降低，電荷轉移阻抗顯著增大；4、低溫環境下鋰離子電池負極的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大導致鋰離子在SEI膜中的傳導速率降低；5、低溫下負極析鋰嚴重，且析出的金屬鋰與電解液反應，其產物沉積導致固態電解質界面厚度新增。

面對低溫下鋰離子電池使用受限的局面，應對策略是充電預熱，雖然是權宜之計但對提高鋰離子電池的低溫性能有著明顯的效果。較常規的鋰離子電池而言，全固態鋰離子電池尤其是全固態薄膜鋰離子電池，有望徹底解決電池在低溫下使用的容量衰減問題和循環安全問題。