一組國際科學家團隊成功開發了一個準確的數學模型，能夠解釋大型鈉鉻流電池在寒冷氣候下如何保持穩定運作。這項研究的領導者，來自斯科爾特克能源中心的高級研究科學家 Mikhail Pugach 表示：「我們基於能量和質量守恆定律，開發了一個非等溫動態模型來描述鈉鉻流電池的運作。」這項研究顯示，在高負載條件下，這些電池能夠產生熱量以抵消性能衰退，這一發現旨在創造更具韌性的能源儲存系統。這一發現的實現得益於電池的非等溫動態模型。
該研究提供了一個框架，能夠在環境溫度範圍為 5°C（41°F）到 40°C（104°F）之間，管理網格規模的電池技術。鈉鉻流電池被視為現代電力網的重要技術，主要用於儲存來自可再生能源（如風能和太陽能）的間歇性能源。研究人員在一份新聞稿中強調：「這類大型系統有助於解決可再生能源源所面臨的關鍵挑戰——頻率和功率的波動。它們通過平滑發電變化，為電網提供穩定的電力供應。」
在寒冷天氣下，鈉鉻流電池的性能可能會下降，從而對電網的穩定性造成風險。研究團隊指出，研究環境溫度的影響是確保電池可靠性能的一項重要實際任務。寒冷環境中的問題在於電池的液態電解質會變得更加粘稠，這會減緩循環並降低系統的容量。團隊的模型確定了一個解決方案：利用電池的運作產生熱量。第一作者 Stanislav Bogdanov 解釋道：「在高負載電流（超過 95 mA/cm²）下，電解質的溫度可以在 10 次充放電循環中上升超過 15°C（59°F），從而穩定流動和容量。」這一自加熱過程使得電池能夠調節其溫度並保持運作。
該模型考慮了溫度依賴性特性，如電解質的粘度，並預測電壓、離子濃度、溫度和功率參數。其準確性通過與兩個大型電池（9 kW 和 35 kW）的實驗數據進行驗證，顯示出預測誤差小於 1%。Bogdanov 評論道：「結果顯示，在低環境溫度下，電解質的粘度顯著增加，減緩了其在系統內的循環。」這項研究通過分析寒冷條件下的兩種主要操作模式來指導電池運營商。
第一種模式是恆定泵功率模式，允許電解質在幾個充放電循環中自然加熱。這種方法最初會導致電池容量減少，但避免了在泵上消耗額外能量。另一種模式則是恆定流量模式，泵需要更努力地工作以循環粘稠的電解質。這種策略導致初期功率損失高達 10%，但能夠維持電池的完整儲存容量。Bogdanov 強調：「理解溫度對性能和耐用性的影響將有助於設計出能抵抗不利操作條件的系統，而調節電池運行參數將防止過早磨損，並減少故障的可能性。」
