Это физика литиевых батарей, да, но есть нюанс: падение ёмкости на холоде - не постоянное повреждение, а временная потеря производительности. Как только телефон прогреется дома, батарея "восстановит" большую часть заряда. Вот почему iPhone в морозе показывает 20% и отключается, а потом вы его включаете в помещении - и вдруг 40%.
Но тут важна граница. Минусовые температуры замораживают электролит внутри аккумулятора, вязкость растёт, ионы движутся медленнее, резко падает внутреннее сопротивление батареи. На холоде она физически не может доставить ток нужной силы - вот и сдаёт за час. Если регулярно подвергать батарею циклам глубокого разряда на морозе (когда телефон отключается, потому что он "думает", что сел), это со временем причинит реальный ущерб. Одна-две прогулки в минус - нестрашно, но если каждый день - обратно, аккумулятор деградирует быстрее.
Совет практический: если много времени проводишь на холоде, держи телефон под курткой поближе к телу или в утеплённом чехле. И не жди, пока батарея упадёт до нуля на морозе - лучше уйти домой с 30%, чем добить её на улице.