Pesquisadores da USP desenvolvem método químico capaz de estabilizar o nióbio, transformando-o em "combustível" de alta potência.
Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) alcançaram um marco inédito na ciência dos materiais ao desenvolver uma bateria capaz de utilizar o nióbio como elemento ativo principal no armazenamento de energia. A inovação supera a alta instabilidade química do metal, que até hoje impedia seu uso pleno em dispositivos de alta performance.
A tecnologia, que já teve patente depositada, cria um microambiente controlado que estabiliza o nióbio, permitindo que ele reaja eletroquimicamente de forma previsível e segura. Até então, o metal brasileiro era utilizado na indústria apenas como um coadjuvante — um aditivo em pequenas quantidades para melhorar baterias de lítio.
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O grande obstáculo superado pelo grupo do Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP) foi a reatividade do material. Em condições normais, o nióbio tende a sofrer reações de oxidação descontroladas que bloqueiam a transferência de elétrons, inviabilizando a carga. Para contornar isso, a equipe coordenada pelo professor Frank Crespilho desenvolveu uma solução inspirada em sistemas biológicos, como as proteínas.
A arquitetura da nova bateria utiliza duas camadas moleculares complementares. A primeira, batizada de NB-RAM, atua como uma “gaiola química” ao redor do átomo central, estabilizando-o. A segunda, chamada N-MER, funciona como reguladora, organizando o fluxo de elétrons durante os processos de carga e descarga. Essa engenharia molecular permitiu aos protótipos atingir tensões de cerca de 3 volts e operar por centenas de ciclos com alta reversibilidade.
O avanço é estratégico para o Brasil, detentor das maiores reservas mundiais do minério. Segundo os pesquisadores Luana Italiano, Graziela Sedenho e Rafael Colombo, que participaram do estudo, a inovação abre caminho para baterias com maior densidade energética e carregamento ultrarrápido, diminuindo a dependência global de metais críticos e caros, como lítio, cobalto e níquel.
Com a tecnologia validada em laboratório e patenteada no Brasil, o próximo passo envolve a proteção intelectual internacional e a busca por parceiros para o escalonamento industrial, visando aplicações que vão de eletrônicos portáteis a veículos elétricos híbridos.
