加州大学洛杉矶分校领导的一项国际合作研究开发出一种镍铁电池原型，充电仅需数秒，并能维持性能超过12,000次充放电循环。这种耐久性意味着如果每天充电一次，电池寿命可超过30年。

研究人员表示：“这项技术具备快速充电、高输出和卓越耐久性的特点，非常适合存储太阳能农场在白天产生的多余电力，以便夜间为电网供电。” 

“它也可能适用于数据中心的备用电源系统。”

不过，该原型目前尚未达到锂离子电池的能量密度水平。

这项技术采用小于5纳米的镍和铁簇，使得在一根人类头发宽度内可容纳10,000至20,000个簇。通过这种纳米级设计，研究人员大幅增加了电极表面积，让几乎每个原子都能参与电化学反应。这种高效结构使电池能在几秒内完成充电，远优于历史版本所需的七小时充电时间。

这一进展源于1900年的概念，当时电动汽车数量超过汽油动力汽车，但续航里程仅约30英里。托马斯·爱迪生曾尝试用镍铁化学改进电池，以提升至100英里续航，但该技术后来被内燃机取代。 

新的原型利用二维石墨烯和蛋白质模板，解决了以往限制这种电池类型的导电性问题。研究团队使用牛肉生产中的蛋白质作为模板生长金属簇，并将其与单原子厚的氧化石墨烯混合。混合物经过水热和高温烘烤处理，蛋白质转化为碳，镍铁簇嵌入结构，形成体积99%为空气的气凝胶材料。

电池性能的提升主要归功于其高表面积。石墨烯气凝胶的薄层多孔结构提供了充足的反应空间，金属颗粒纳米化进一步增加了表面积与体积比。与传统电池相比，这缩短了离子移动距离并增加了结合位点，从而实现更快的充放电速度。

目前，研究人员正在探索使用其他金属与纳米簇技术，并测试天然聚合物作为牛蛋白质的替代品，以促进大规模生产。研究合著者马赫·埃尔-卡迪在新闻稿中指出：“由于这项技术能将电池寿命延长至数十年，它非常适合存储可再生能源或在断电时快速接管电网。” 

“这有助于降低基础设施成本波动的风险。”团队预计，凭借其耐久性和快速响应能力，该技术未来可用于电网稳定和可再生能源间歇性输出的管理。