بطارية نيكل-هيدروجين (NiH2 or Ni–H2) هي بطارية قابلة لإعادة الشحن تعتمد على النيكل والهيدروجين. تختلف عن بطارية نيكل-هيدريد فلز باستخدام الهيدروجين بشكل غازي ومخزن بشكل خلية مضغوطة بقوة ضغط 1200 رطل على البوصة المربعة (82.7 بار). اخترعت هذه البطارية في 25 فبراير 1971 من قبل العالم الكسندر إليتش كلوس وبوريس (بالإنجليزية: Alexandr Ilich Kloss ،Boris Ioselevich Tsenter) في الولايات المتحدة الأمريكية.
تستخدم بطاريات نيكل-هيدروجين 26% منها هيدروكسيد البوتاسيوم كإلكتروليت وأعطى ذلك مدة خدمة حتى 15 سنة أو أكثر من 80% من عمق التفريغ، كثافة الطاقة 75 واط ساعي/عشر المتر. القوة النوعية 220 واط/كغ. وجهد اللاحمل هو 1.55 فولط، والفولط المتوسط خلال التفريغ هو 1.25 فولط.
تعادل كثافة الطاقة في هذه البطارية حوالي ثلث بطارية الليثيوم ولكن الخاصية المميزة لبطارية نيكل-هيدروجين هي طول حياتها. تعمل البطارية بأكثر من 20,000 دورة شحن بفعالية طاقة 85% وفعالية فاراد 100% (بالإنجليزية: faradaic efficiency).
خصائص بطاريات نيكل-هيدروجين تجعلها مناسبة لتخزين الطاقة في الأقمار الصناعية. والمسبار الفضائي، مثلا محطة الفضاء الدولية ومسنجر ومارس أوديسي وماسح الأراضي مارس غولب (بالإنجليزية: Mars Global Surveyor) كلها مزودة ببطاريات نيكل-هيدروجين. عندما تغيرت بطاريات مرصد هابل الأصلية في مايو 2009 بعد 19 سنة من انطلاقه زود بأكبر عدد من دورات الشحن والتفريغ من بطاريات نيكل-هيدروجين في مدار أرضي منخفض.