Это начальный этап движения ионов лития в процессе зарядки, и это также самый простой этап с наименьшим сопротивлением из четырёх этапов. Сопротивление интеркаляции литий-ионного катода в основном зависит от структуры материала катода. Кобальтат лития имеет слоистую структуру, и ионы лития могут свободно внедряться и высвобождаться спереди, сзади, слева и справа. Поэтому он обладает хорошими характеристиками даже при низких температурах. Молекулярная структура кобальтата лития представлена ниже:

По сравнению со слоистым оксидом лития-кобальта, фосфат лития-железа имеет структуру оливина. В этой структуре PO4 ограничивает изменение объёма кристаллической структуры, поэтому импеданс интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития выше, а относительные низкотемпературные характеристики уступают оксиду лития-кобальта.

Кроме того, чем меньше размер частиц активного материала, тем короче путь миграции ионов лития. При комнатной температуре, из-за быстрой диффузии ионов лития, влияние крупных и мелких частиц на ёмкость неочевидно, но при низкой температуре преимущества материалов с мелкими частицами начинают проявляться. Результаты сравнения ёмкости частиц одного и того же материала при различных температурах приведены ниже:

Ионы лития с наименьшими препятствиями отрываются от катода и легко попадают в электролит. Степень препятствия в электролите зависит от ионной проводимости электролита при низкой температуре. Для обеспечения низкотемпературных характеристик электролита необходимо снизить содержание высокоплавкого растворителя (ЭЦ) (температура плавления 39–40 °C), обычно на 15–25%. Возможно добавление некоторых поликарбонатов (ПК) с низкой температурой плавления (температура плавления −48,8 °C), но одновременно следует добавлять пленкообразующие добавки, чтобы избежать отслоения графитового слоя, вызванного ПК. Принципиальная схема выглядит следующим образом: