USP desenvolve bateria de nióbio de 3 volts recarregável e avança para testes industriais

A Universidade de São Paulo (USP) anunciou quarta-feira (14/01/2026) o desenvolvimento de uma bateria funcional de nióbio com 3 volts, recarregável e operante em ambientes reais, já em fase de testes industriais. O projeto consolida uma década de pesquisa voltada à estabilidade eletroquímica do nióbio e à aplicação prática do material em formatos compatíveis com a indústria.

A iniciativa é conduzida por pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP) e do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), com liderança do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces. O avanço resolve um entrave histórico que limitava o uso do nióbio em baterias.

Superação do principal obstáculo técnico

O desafio central enfrentado pelo projeto foi a degradação do nióbio em ambientes eletroquímicos convencionais, especialmente na presença de água e oxigênio. A equipe desenvolveu um controle preciso do ambiente químico, permitindo estabilizar o metal durante os ciclos de carga e descarga.

Inspirada em sistemas biológicos, a solução reproduz mecanismos observados em enzimas e metaloproteínas, que mantêm metais reativos estáveis por meio de ambientes controlados. Essa abordagem foi adaptada para o contexto das baterias, viabilizando o uso do nióbio sem perda de desempenho.

NB-RAM e controle do ambiente químico

O sistema criado, denominado NB-RAM (Niobium Redox Active Medium), funciona como uma camada de proteção inteligente. Nela, o nióbio pode variar seu estado eletrônico de forma controlada, evitando a degradação ao longo do uso.

Essa arquitetura permite repetibilidade, controle fino de parâmetros e estabilidade em ciclos sucessivos, características essenciais para a transição do laboratório para aplicações industriais.

Estabilidade, reprodutibilidade e formatos reais

O refinamento do sistema contou com contribuição decisiva na otimização da estabilidade e da reprodutibilidade, após ajustes sucessivos no ambiente químico e nos mecanismos de proteção do material ativo. O equilíbrio entre proteção e entrega de energia foi determinante para o desempenho final.

Como resultado, a bateria passou a operar fora das condições ideais de laboratório, em arquiteturas próximas às industriais, mantendo desempenho elétrico consistente.

Testes industriais, patente e próximos passos

A tecnologia possui protótipo funcional e patente depositada pela USP. A bateria atingiu 3 volts, faixa compatível com a maioria das baterias comerciais. Os testes incluíram células tipo coin (moeda) e pouch (laminadas flexíveis), com múltiplos ciclos de carga e descarga, comprovando a viabilidade técnica.

Para avançar à fase final de desenvolvimento e escala, os pesquisadores apontam a necessidade de um centro multimodal de pesquisa e inovação, com participação de governos, universidades e startups de base tecnológica.

*Com informações da Agência Brasil.