يعد تطور الليثيوم مشكلة الفشل الرئيسية التي تواجهها بطاريات الليثيوم أيون أثناء الشحن في درجات حرارة منخفضة. بسبب انخفاض معدل انتشار أيونات الليثيوم في الطور الصلب لجزيئات الجرافيت وفي الطور السائل للكهارل عند درجات حرارة منخفضة، يزداد الاستقطاب السلبي أثناء الشحن ويحدث تطور الليثيوم، وينقسم معدن الليثيوم المترسب إلى ليثيوم قابل للانعكاس مباشرة المشاركة في تفاعل تفريغ البطارية والليثيوم الذي لا رجعة فيه الناتج عن التفاعل مع المنحل بالكهرباء ("الليثيوم الميت"). أظهرت النتائج أن "الليثيوم الميت" يسبب بشكل مباشر فقدان الليثيوم النشط، وقد يتسبب أيضًا في فقدان المواد الفعالة وزيادة المعاوقة. مع زيادة عدد الدورات، يزداد الحد الأدنى المحتمل للشحنة السالبة، ويضيق نطاق الشحن والتفريغ SOC، ويتم تثبيط تحليل الليثيوم، ويصبح توهين قدرة الدورة مستقرًا نسبيًا. لقد وجد أن آلية اضمحلال تطور الليثيوم بالنسبة لسعة الدورة تختلف باختلاف درجات الحرارة. يؤدي ترسيب معدن الليثيوم عند درجة حرارة منخفضة إلى إنتاج المزيد من "الليثيوم الميت"، مما يؤدي إلى فقدان المزيد من الليثيوم النشط والمزيد من تدهور قدرة الدورة. أظهرت دراسة أداء ركوب الدراجات عند درجة حرارة 5 درجات أن غوص السعة حدث بعد 20 أسبوعًا من ركوب الدراجات، وهو ما يُعزى إلى تكوين رواسب على سطح قطب الجرافيت السالب الناتج عن تطور الليثيوم النزر، الذي ملأ المسام الموجودة على سطح قطب الجرافيت السالب. سطح القطب ومنع انتشار أيونات الليثيوم داخل القطب في الطور السائل.

تمت دراسة تطور الليثيوم وسلوك انحلاله بطارية ليثيوم فوسفات الحديد أثناء الشحن والتفريغ عند درجة حرارة منخفضة. تم تحليل التغير المورفولوجي وتوزيع العناصر والتركيب السطحي للقطب السالب للبطارية المفككة بعد الشحن والتفريغ في درجة حرارة منخفضة. تم فحص أداء الشحن والتفريغ وأداء دورة البطارية بعد الشحن والتفريغ في درجة حرارة منخفضة، بالإضافة إلى آلية التأثير لتطور الليثيوم الذي لا رجعة فيه.

الاستنتاجات الرئيسية هي كما يلي:
1. عند درجة حرارة منخفضة، يحدث تفاعل تطور الليثيوم في القطب السالب لبطارية فوسفات حديد الليثيوم أثناء الشحن، ولا يتم ترسيب معدن الليثيوم أثناء الرفوف مرة أخرى في الجرافيت، ويحدث تفاعل الذوبان الكهروكيميائي أثناء التفريغ. استنادًا إلى سلوك تحلل الليثيوم للبطارية عند درجة حرارة منخفضة، يتم حساب قدرة تطور الليثيوم القابلة للعكس، وقدرة تطور الليثيوم التي لا رجعة فيها، وإجمالي قدرة تطور الليثيوم. تظهر النتائج أن نسبة قدرة تطور Li التي لا رجعة فيها تكون أعلى عندما تكون قدرة تطور Li الإجمالية أكبر، وتكون نسبة قدرة تطور Li التي لا رجعة فيها أعلى في نطاق درجات الحرارة المنخفضة.
2. بعد تفكيك بطارية الشحن والتفريغ ذات درجة الحرارة المنخفضة، وجد أن شكل القطب السالب لم يتغير بشكل ملحوظ عند 5 ، ولكن تم توزيع المواد المحتوية على الأكسجين في الطبقات السطحية والسطحية والداخلية، بشكل رئيسي في المسام بين جزيئات الجرافيت. عند -8 ⁄ و-12⁄، تمت تغطية سطح القطب السالب بمركبات تحتوي على الأكسجين، ولم يتغير شكل وتوزيع العناصر للطبقة الداخلية من القطب بشكل أساسي. يظهر التحليل أن تفاعل تطور الليثيوم الطفيف يحدث في جميع مناطق القطب السالب عند الشحن عند درجة حرارة 5 ، بينما يحدث تفاعل تطور الليثيوم بشكل رئيسي على سطح القطب السالب عند الشحن عند درجة حرارة -12 .
3. تنخفض قدرة الشحن والتفريغ للبطارية بعد الشحن والتفريغ في درجة حرارة منخفضة، وتنخفض السعة بشكل ملحوظ مع انخفاض درجة حرارة الشحن والتفريغ؛ بعد الشحن والتفريغ عند درجة حرارة 5 درجة مئوية، يكون تسوس سعة البطارية أسرع من قدرة البطارية الأصلية عند دورة 0.5 درجة مئوية، وتكون البطارية عند درجة حرارة منخفضة أفضل من قدرة البطارية الأصلية عند دورة 0.5 درجة مئوية. بعد الشحن والتفريغ في درجة حرارة منخفضة، يرجع انخفاض سعة البطارية بشكل أساسي إلى فقدان الليثيوم النشط. بعد انخفاض درجة حرارة الشحن والتفريغ، يكون فقدان الليثيوم النشط أكثر خطورة، ويزداد الحد الأدنى لاحتمال اصطدام الليثيوم للجرافيت السلبي للبطارية، ويتم تضييق نطاق الليثيوم الاصطدام، ويكون أداء الدورة أفضل. بعد الشحن والتفريغ عند 5 ، تنخفض سعة دورة البطارية بشكل أسرع، لأن الليثيوم غير القابل للذوبان يغير توزيع العناصر وبنية المسام وتكوين سطح القطب السالب، كما أن ثبات فيلم SEI ضعيف و ويزداد الاستقطاب بشكل كبير خلال عملية الدورة.