據報道，鋰離子電池在-20℃下的放電容量僅為室溫下的31.5%左右。傳統鋰離子電池的工作溫度在-20~+55℃之間。但在航空航天、軍工、電動汽車等領域，要求電池在-40℃下正常工作。因此，提高鋰離子電池的低溫性能具有重要意義。

在低溫下，電解液粘度增加，甚至部分固化，導致鋰離子電池電導率下降。在低溫環境下，電解液、負極和隔膜之間的相容性變差。低溫下，鋰離子電池負極鋰析出嚴重，析出的金屬鋰與電解液發生反應，其產物沉積導致固體電解質界面(SEI)厚度增加。低溫下，鋰離子電池活性材料中的擴散體系減少，電荷轉移阻抗(Rct)顯著增加。
電解液對鋰離子電池低溫性能的影響最大，電解液的組成和理化性質對電池的低溫性能有重要影響。電池在低溫下循環時面臨的問題是:電解液粘度會增加，離子傳導速度變慢，導致外電路中電子遷移速度不匹配，因此電池會嚴重極化，充放電容量急劇下降。尤其是低溫充電時，鋰離子很容易在負極表面形成鋰枝晶，導致電池失效。
電解液的低溫性能與電解液本身的導電性密切相關。具有高電導率的電解質可以快速傳輸離子，在低溫下可以發揮更大的容量。電解質中離解的鋰鹽越多，遷移數越多，電導率越高。電導率越高，離子傳導速度越快，極化越小，電池低溫性能越好。因此，高電導率是鋰離子電池獲得良好低溫性能的必要條件。
電解質的電導率與電解質的組成有關。降低溶劑的粘度是提高電解液電導率的途徑之一。低溫下溶劑良好的流動性是離子傳輸的保證，低溫下電解液在負極形成的固體電解質膜也是影響鋰離子導電的關鍵，RSEI是鋰離子電池低溫下的主要阻抗。