Com patente depositada, material possibilita produção de baterias e supercapacitores que podem ser recarregados por grande número de ciclos

Um novo material para a fabricação de eletrodos que podem ser usados em dispositivos de armazenamento de energia, como baterias e supercapacitores, é objeto de patente que foi depositada por grupo de pesquisadores da UFMG, do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Cefet-MG) e do Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG). 

A patente protege uma tecnologia que usa eletrodos baseados em nióbio e corante azul de metileno, além de seu processo de obtenção e uso. Segundo um dos coordenadores do estudo, o professor Rodrigo Lassarote Lavall, do Departamento de Química do Instituto de Ciências Exatas (ICEx), o emprego do material desenvolvido pelo grupo possibilita a produção de baterias e supercapacitores que podem ser recarregados por mais ciclos, sem perda de suas propriedades. “Uma bateria normal suporta, em média, 2 mil ciclos de carga/descarga. O eletrodo produzido com a tecnologia que estamos patenteando aguentou cerca de 70 mil ciclos", compara.

O professor explica que a literatura da área já descreveu baterias e supercapacitores que usavam compostos de nióbio, mas a tecnologia desenvolvida pelo grupo é inovadora e já se mostrou viável. “Desenvolvemos um novo eletrodo e o caracterizamos em diferentes condições. Durante esse processo, verificamos propriedades muito interessantes, que poderiam levar a uma vida útil mais longa dos dispositivos que armazenam energia.”

Lavall acrescenta que o material também é muito versátil e pode ser configurado para outras aplicações. “Seu processo de síntese favorece alterações para gerar diferentes materiais. O pedido de patente que depositamos é de um material específico, mas, com base nele, podemos obter outros. Podemos construir uma bateria ou um supercapacitor que podem ser empregados para aplicações que os sistemas convencionais não conseguem, mesmo que o custo seja um pouco maior. A versatilidade do processo abre um leque de possibilidades”, ressalta o professor do ICEx.

Pesquisas que se complementam

A tecnologia nasceu da união de esforços de diferentes pesquisas desenvolvidas no Departamento de Química da UFMG. O grupo coordenado pelo professor Luiz Carlos Alves de Oliveira vinha trabalhando com diversas aplicações para compostos de nióbio há 16 anos. Certo dia, conversando com o professor Lavall, com quem dividia sala no departamento, Oliveira ouviu o amigo citar as propriedades que ele buscava para a sua pesquisa acerca de um componente para o desenvolvimento de baterias.

“Naquele momento, percebi que eu já tinha um composto químico de nióbio com as propriedades químicas que eram buscadas pelo Lavall. Ele queria um material com capacidade para fornecer energia e estabilidade, condição já preenchida pela estrutura química de nióbio que eu havia desenvolvido anteriormente”, conta. O composto em questão, também patenteado, era usado para tratar efluentes.

“Aqui fica nítida a importância do diálogo na ciência, quando estudos de campos diferentes se unem para virar um produto novo. A pesquisa que eu havia feito era exatamente o que faltava para a conclusão da tecnologia que estava sendo desenvolvida pelo professor Lavall e cuja patente agora depositamos juntos”, afirma Luiz Carlos Oliveira.

A pesquisa que deu origem aos eletrodos de nióbio conta, ainda, com a parceria da empresa Nanonib®, focada em produtos que usam o nióbio em diversos campos, como a saúde e a cosmetologia. Também participaram dos estudos os professores Cinthia de Castro Oliveira, do Departamento de Química da UFMG, Paulo Fernando Ribeiro Ortega, do Cefet-MG, e João Paulo Campos Trigueiro, do IFMG, além do mestrando Pedro Santos Candiotto de Oliveira, do doutorando José Balena Gabriel Filho e da residente de pós-doutorado Poliane Chagas, os três últimos vinculados ao Departamento de Química da UFMG.