一项由加州大学洛杉矶分校主导的国际研究项目，重新审视并改进了托马斯·爱迪生在一个多世纪前提出的镍铁电池构想。这项新研究旨在开发适用于储存太阳能发电厂能量的电池技术。

研究团队从自然界生物矿化过程，如骨骼和贝壳的形成中汲取灵感，利用蛋白质作为模板来制备微小的金属纳米团簇。这些镍和铁团簇的尺寸被控制在小于5纳米，随后与氧化石墨烯这种二维材料结合。通过特定的热处理工艺，最终形成了一种多孔的气凝胶电极材料。该研究的合著者、助理研究员马赫·埃尔-卡迪表示：“人们通常认为现代纳米技术工具复杂且高科技，但我们的方法却出奇地简单直接。”

这种结构的关键优势在于其极大的表面积，为电化学反应提供了充足的空间。埃尔-卡迪解释道：“随着颗粒尺寸从较大减小到这些极其微小的纳米团簇，表面积显著增加。当颗粒如此微小时，几乎每个原子都能参与反应。”因此，基于该材料制备的原型电池实现了数秒内快速充电，并能承受超过12000次的充放电循环。

这项受爱迪生启发的镍铁电池技术虽然在能量存储容量上目前不及主流锂离子电池，但其在快速充电与超长循环寿命方面的特点，使其在固定式储能领域，如储存太阳能或作为备用电源等方面展现出应用前景。共同通讯作者里克·卡纳教授指出，他们的灵感来源于自然：“我们从大自然沉积这类材料的方式中获得了灵感。”研究人员正探索将此类仿生材料制备方法拓展至其他金属，并寻找更易规模化生产的生物质模板替代品。这项研究成果已在期刊《Small》上发表并获封面推荐。

更多信息：作者：Habibeh Bishkul等人，标题：《用于先进储能和电催化的蛋白质模板化铁镍亚纳米团簇》，发表于：Small(2025)。期刊信息：小型