在莫妮卡驾驶电动汽车前往母亲家的路上，电池电量显示该充电了。她在一个充电站停下来，在泵上刷了一下信用卡，然后将管口插入汽车，用了5分钟的时间，将400升已耗尽电量的纳米流体换成新的液体。在她等待的时候，一辆罐车停了下来给充电站补充燃料，用数万升已充电燃料替换电量已耗尽的燃料。莫妮卡关闭电动汽车燃料补给口，开车上了高速公路，现在，她的电动汽车储存的能量足以行驶640公里。她的电动汽车使用的是一种液流电池，这种设计可以快速更换电量耗尽的电解质或者直接给电池充电，不过后者需要较长的时间。液流电池具有安全、稳定、耐用且易于再加注的特性，非常适合用于平衡电网、提供不间断电源和备用电源。

1、不过，这种电池使用的是一种被称为“纳米电燃料”的全新液体。与同等大小的传统液流电池相比，它可以存储的能量要高15至25倍，电池系统可以小到用于电动汽车，同时能量密度足以提供汽油动力车的续航里程，实现快速燃料再加注。这是美国国防部高级研究计划局（DARPA）战略技术办公室正在进行的一个项目，旨在努力推动军方在2030年前装备全电动补给车和在2050年前装备电动战术车，并预期衍生为民用项目。

2、在军事行动中使用锂电池会产生一系列问题：需要充电基础设施，这对于美国军方来说意味着要在通常不适宜居住的地方部署充电基础设施；充电时间长；存在热失控的危险，可能引发火灾；锂电池的工作寿命相对较短；获取电池材料较为困难；当旧电池不再好用时，不易回收。能缓解这些问题的电池是DARPA的目标。新的液流电池似乎符合每一项要求。如果可行，对交通电气化的好处将是巨大的。

3、纳米电燃料电池是一种新形式的氧化还原液流电池。这种设计于近一个半世纪前首次提出，在20世纪中期恢复了活力，被用于建造月球基地，然后又进一步改进用于电网储能。

4、液流电池的电芯使用了两种含离子化学溶液，一种用作阳极液（靠近阳极），另一种用作阴极液（靠近阴极）。两种溶液之间的电化学反应推动电子流过电路。一般的氧化还原液流电池使用基于铁铬或钒离子的化学物质，其中基于钒离子的化学物质利用了4种不同的钒离子状态。