Este es el inicio del movimiento de los iones de litio en el proceso de carga, y también es el paso más sencillo y con menor resistencia de los cuatro. La resistencia de la desintercalación del cátodo de iones de litio depende principalmente de la estructura del material del cátodo. El cobaltato de litio tiene una estructura en capas, y los iones de litio pueden desincrustarse e incrustarse libremente desde las direcciones frontal, posterior, izquierda y derecha. Por lo tanto, ofrece un buen rendimiento incluso a bajas temperaturas. La estructura molecular del cobaltato de litio se muestra a continuación:

En comparación con el óxido de litio y cobalto en capas, el fosfato de litio y hierro presenta una estructura de olivino. En esta estructura, el PO₂ limita el cambio de volumen de la estructura cristalina, por lo que la impedancia de intercalación y desintercalación de iones de litio es mayor, y su rendimiento a bajas temperaturas es inferior al del óxido de litio y cobalto.

Además, en el caso de las partículas de material activo, cuanto más pequeñas sean, más corta será la trayectoria de migración de los iones de litio. A temperatura ambiente, debido a la rápida difusión de los iones de litio, la influencia de las partículas grandes y pequeñas en la capacidad no es evidente, pero a baja temperatura, las ventajas de los materiales con partículas pequeñas empiezan a ser evidentes. Los resultados de la comparación de la capacidad de las partículas del mismo material a diferentes temperaturas son los siguientes:

El ion de litio se elimina del cátodo con mínima obstrucción y llega fácilmente al electrolito. En el electrolito, el grado de obstrucción depende de su conductividad iónica a baja temperatura. Para garantizar el rendimiento del electrolito a baja temperatura, es necesario reducir el contenido de disolvente de alto punto de fusión (EC) (punto de fusión 39-40 °C), generalmente entre un 15 % y un 25 %. Se pueden añadir algunos PC de bajo punto de fusión (punto de fusión - 48,8 °C), pero también se deben añadir aditivos formadores de película para evitar el desprendimiento de la capa de grafito causado por el PC. El diagrama esquemático es el siguiente: