Какой тип батарей ААА лучше всего использовать при отрицательной температуре? (для беспроводного датчика термометра)

Как ты и сам догадался, мороз «съедает» заряд батареек!
Уменьшение ёмкости батарейки на морозе зависит от типа батарейки и может привести ее в неработоспособное состояние. Далее приведены емкости разных типов элементов питания при температуре минус 20°С.

Солевые батарейки.... 0 % (от тока при Н. У. , см. п. 2 примечаний, ниже)

Щелочные батарейки ...7 %

Литиевые батарейки.... 25 %

NiMh аккумуляторы ...30 %

NiCd аккумуляторы.... 75 %

Примечания:
1. Данные приведены для потребляемого тока 100–200 мА (плеер)
2. Данные уменьшения емкости приведены по сравнению с емкостью при температуре +20°С
Так что совсем дешёвые батарейки с цинковым и графитовым электродами - сдохнут сразу и окончательно, алкалиновые (которые относятся к щелочным) - поработают, возможно, что и долго, поскольку потребляемый датчиком+передатчиком ток - весьма мал (в сравнении с плеером) , но если ты хочешь обеспечить надёжность конструкции и с гарантией не менять зимой батарейки во внешнем датчике, тогда разорись на никель-кадмиевые аккумуляторы и проблемм никаких не знай, а летом - заряжай их!
Правда стоят они столько, что проще было метеостанцию другую купить, но она-то у тебя уже есть!

Вообще то датчик устанавливается в комнате, а на улицу выводится термодатчик от этого датчика.

Боюсь, что на холоде любые батарейки долго не проработают.

любые, но не китайские)