A íon-lítio quase morreu três vezes: como a química que hoje move o BESS foi rejeitada por uma petroleira, por Oxford e quase pela Sony

Em 9 de outubro de 2019, John Bannister Goodenough — 97 anos, americano, então professor da Universidade do Texas em Austin — tornou-se a pessoa mais velha a receber um Prêmio Nobel. A premiação em Química foi dividida com o britânico-americano Stanley Whittingham, da Universidade Estadual de Nova York em Binghamton, e o japonês Akira Yoshino, da Asahi Kasei Corporation. A justificativa do comitê: o desenvolvimento da bateria de íon-lítio. O que a cerimônia de Estocolmo não contou é que, entre o primeiro experimento de Whittingham e a primeira venda comercial pela Sony, passaram-se quinze anos — e que, nesse intervalo, a tecnologia foi rejeitada três vezes, por três das instituições mais bem informadas do mundo: uma multinacional do petróleo, uma das melhores universidades da Inglaterra e uma química industrial japonesa. Em pelo menos duas delas, a decisão custou bilhões.

1973: a petroleira financia a bateria

A história começa onde poucos esperariam. Em 1972, o químico britânico Stanley Whittingham — formado em Oxford com BA, MA e PhD em química do estado sólido, e então pós-doc em Stanford — é contratado pela Exxon Research and Development Company. A petroleira americana, sacudida pelo embargo do petróleo árabe iniciado em outubro de 1973, decide investir em alternativas energéticas. Soa contraintuitivo, mas era política deliberada da empresa, conforme registros divulgados pelo IEEE Spectrum em reportagem de Mark Harris publicada em 30 de julho de 2023.

Whittingham e seu chefe, Fred Gamble, investigavam supercondutores de dissulfeto de tântalo. A descoberta acidental: ao intercalar átomos de potássio entre as camadas do material, conseguiam alterar a temperatura de transição supercondutora. O composto resultante era estável, ainda que o potássio metálico em isolado fosse perigoso. Whittingham concluiu que a reação de intercalação devia liberar muita energia — e energia é o que se quer numa bateria. Trocaram tântalo por titânio (mais leve) e potássio por lítio (mais reativo, ainda mais leve).

O resultado, anunciado em 1976: a primeira bateria recarregável de lítio operando à temperatura ambiente. Cátodo de dissulfeto de titânio (TiS₂), ânodo de uma liga de alumínio-lítio, força eletromotriz de 2,5 volts. Em entrevista citada na biografia oficial da Electrochemical Society, Whittingham descreveu a apresentação à direção da Exxon como "uma reunião de cerca de quinze minutos" — após a qual a executiva decidiu rapidamente comercializar a tecnologia.

Em 1976, a revista Forbes declarou em editorial que "o renascimento do carro elétrico é tão certo quanto a necessidade de acabar com nossa dependência do petróleo importado", segundo registro reproduzido pela Batteries International em reportagem de setembro de 2016. Por algum tempo, parecia que o futuro chegaria pelas mãos da própria indústria que ele substituiria.

O primeiro abandono: Exxon recua em 1980

Não chegou. Conforme reportagem do IEEE Spectrum referenciada acima, dois fatores colidiram. Primeiro, a bateria de Whittingham tinha um defeito grave: dendritos. Durante os ciclos de carga e descarga, o lítio metálico formava estruturas alongadas em forma de fio que perfuravam o separador entre cátodo e ânodo, causando curtos-circuitos e incêndios. A Exxon adicionou alumínio ao eletrodo metálico e mudou o eletrólito, conforme detalhamento do material de divulgação do Comitê Nobel publicado pela Academia Real Sueca de Ciências em outubro de 2019. O risco diminuiu, mas não desapareceu.

Segundo: o preço do petróleo despencou no início dos anos 1980. A Exxon precisava cortar custos. Whittingham viajou à matriz da empresa em Nova York para defender o programa. Os executivos concluíram que o mercado para baterias recarregáveis de lítio "não seria grande o suficiente". Em entrevista concedida ao IEEE Spectrum e publicada em 30 de julho de 2023, Whittingham descreveu sua reação: "Compreendi a lógica para fazer isso. Nossa invenção foi cedo demais."

A Exxon licenciou a tecnologia para três empresas — uma na Ásia, uma na Europa, uma nos Estados Unidos — e saiu do negócio. Whittingham deixou a empresa em 1984. Nenhuma das três licenciadas teve sucesso. A primeira tentativa séria de comercializar a íon-lítio morreu sem produto.

O segundo abandono: Oxford recusa a patente

Enquanto a Exxon recuava, John Goodenough — então com 58 anos, americano formado pela Universidade de Chicago e vindo do MIT Lincoln Labs — assumia, em 1976, a chefia do Laboratório de Química Inorgânica da Universidade de Oxford. Em 1980, Goodenough e seus colaboradores Koichi Mizushima, P.J. Wiseman e P.C. Jones publicaram o artigo "LixCoO2 (0<x<1): A New Cathode Material for Batteries of High Energy Density", apresentando o cátodo de óxido de lítio-cobalto.

O ganho era brutal. A bateria de Goodenough oferecia quatro volts contra os 2,5 de Whittingham. Lítio armazenado de forma estável, energia mais que dobrada, sem dendritos no cátodo. Não havia equivalente comercial no mundo.

Goodenough procurou fabricantes de baterias no Reino Unido, nos Estados Unidos e na Europa continental. Nenhum se interessou. Procurou a própria Universidade de Oxford com o pedido de patentear a invenção. A universidade recusou pagar a patente, conforme relatado em reportagem da Design News publicada em 7 de novembro de 2023 e em verbete da Wikipédia sobre Goodenough atualizado em 31 de março de 2026 com base em fontes biográficas oficiais.

Sem dinheiro para custear a patente com salário acadêmico, Goodenough viajou a cerca de 20 quilômetros de Oxford, ao Atomic Energy Research Establishment (AERE) em Harwell — laboratório britânico de pesquisa nuclear. O AERE concordou em bancar o pedido sob uma condição: Goodenough cederia todos os direitos financeiros sobre a invenção. Aos 59 anos, ele aceitou. A patente foi concedida em 1981 ao laboratório, sob o título "Electrochemical Cell with Fast Ion Conductors". Goodenough nunca recebeu um centavo da invenção que mais tarde alimentaria toda a economia digital portátil — celulares, notebooks, tablets, EVs.

Por oito anos, a patente do AERE acumulou poeira.

O terceiro quase-abandono: a Asahi Kasei hesita

Em 1981, do outro lado do mundo, Akira Yoshino — químico formado pela Universidade de Kyoto e contratado pela Asahi Kasei Corporation desde 1972 — começou a pesquisar o uso de polyacetilene (um polímero condutor descoberto por Hideki Shirakawa, futuro Nobel de Química em 2000) como ânodo de bateria. Yoshino mais tarde diria, em entrevista à revista Chemical & Engineering News publicada em 17 de novembro de 2019, que sua falta de formação prévia em baterias era exatamente o que lhe permitia "duvidar do conhecimento convencional" — lema do mentor dele em Kyoto, o Nobel de Química Kenichi Fukui.

Em 31 de dezembro de 1982, último dia do ano, Yoshino organizava sua mesa quando encontrou um artigo técnico de 1980 que havia pedido mas nunca lido — o paper de Goodenough sobre LiCoO₂. A ideia foi imediata: o cátodo de Goodenough poderia funcionar com seu ânodo polimérico. O episódio é narrado pelo próprio Yoshino em sua autobiografia "Lithium-Ion Batteries Open the Door to the Future, Hidden Stories by the Inventor", citada em reportagem do IEEE Spectrum de 30 de julho de 2023.

O polyacetilene tinha problemas — densidade volumétrica baixa e estabilidade ruim. Em 1985, Yoshino testou outra rota: coque de petróleo, um carbono não totalmente grafitizado obtido como subproduto do refino. Em depósito de patente cuja prioridade é registrada em 10 de maio de 1985 (Asahi Kasei, USP4,668,595 e JP1989293), a estrutura básica da íon-lítio comercial estava montada — cátodo de LiCoO₂, ânodo de coque de petróleo, eletrólito orgânico.

A Asahi Kasei, contudo, hesitava em entrar no negócio de baterias. A solução veio por iniciativa não autorizada de Isao Kuribayashi, engenheiro da empresa que, segundo registro do site Battery Design publicado em dezembro de 2025, contratou em 1986 uma startup americana para fabricar células-protótipo da bateria de Yoshino sem aprovação formal da diretoria. Kuribayashi levou pessoalmente um dos protótipos para a Sony, em movimento descrito pela Battery Design como "decisivo".

1991: a Sony, a Handycam e o nascimento comercial

A Sony comprou a ideia. Trocou o coque de petróleo por grafite (mais estável, mais densa em ciclos), refinou a engenharia e licenciou a patente do AERE — a tal patente que vinha juntando poeira em Harwell desde 1981. O laboratório britânico recebeu uma ligação inesperada de Tóquio. Os engenheiros nipônicos queriam discutir um documento intitulado "Electrochemical Cell with Fast Ion Conductors". Era a patente de Goodenough, conforme reconstrução publicada pela Design News em novembro de 2023.

Em 1991, a Sony lançou comercialmente a primeira bateria de íon-lítio do mundo, integrada à câmera Handycam. Densidade energética gravimétrica de 80 Wh/kg e volumétrica de 200 Wh/L. Dezenove anos depois da contratação de Whittingham pela Exxon. Onze anos depois da invenção do cátodo de Goodenough. Seis anos depois da patente de Yoshino.

Ano	Marco	Personagem	Instituição
1973	Embargo do petróleo dispara P&D em alternativas	—	—
1976	Primeira íon-lítio recarregável (TiS₂ + LiAl)	Whittingham	Exxon
1980	Cátodo de LiCoO₂, 4 volts	Goodenough, Mizushima, Wiseman, Jones	Oxford
1981	AERE patenteia LiCoO₂; Goodenough sem royalties	—	AERE Harwell
1985	Patente do ânodo de coque de petróleo	Yoshino	Asahi Kasei
1991	Primeira venda comercial — Handycam	—	Sony
2019	Nobel de Química aos três pioneiros	—	Real Academia Sueca

Por que essa história importa para o BESS de hoje

A íon-lítio quase morreu três vezes. Quase morreu na Exxon quando o petróleo barateou. Quase morreu em Oxford quando uma universidade decidiu que a patente custava demais. Quase morreu na Asahi Kasei quando a diretoria não viu mercado. Em todas as três rejeições, a tecnologia já existia, já funcionava, já tinha sido publicada em revistas científicas com revisão por pares. O que não existia era a confiança institucional de que ela mereceria escala.

O paralelo com 2026 não é metafórico. O sódio-íon — química que CATL anunciou industrializar em escala GWh com a marca Naxtra em abril de 2025, e que entrou em produção comercial nos primeiros veículos Changan em fevereiro de 2026, conforme comunicado oficial da CATL — começou a ser estudada nos anos 1970, em paralelo ao íon-lítio. Foi abandonada em meados dos anos 1980, quando a SONY commerializou o lítio. Voltou aos laboratórios nos anos 2010, levou mais quinze anos para chegar à fábrica. O sódio segue exatamente a curva temporal do lítio, com defasagem de cerca de quatro décadas.

O que isso ensina ao mercado brasileiro de armazenamento, que neste momento debate o LRCAP-Armazenamento e o enquadramento tarifário de baterias na ANEEL, é uma lição de tempo. Tecnologias que parecem óbvias hoje passaram décadas no limbo institucional. A pergunta sobre qual química dominará o BESS brasileiro em 2040 não se responde na conjuntura — ela se responde na duração do ciclo de adoção, e na quantidade de empresas e governos que apostam no nicho enquanto ele ainda está fora do mainstream.

Goodenough morreu em 25 de junho de 2023, aos 100 anos de idade, ainda trabalhando na Universidade do Texas em pesquisas sobre baterias de estado sólido. Whittingham e Yoshino seguem ativos. Em 2026, a íon-lítio que os três criaram responde por aproximadamente 90% das instalações globais de armazenamento estacionário, segundo o relatório Global Energy Review 2026 da Agência Internacional de Energia. Quase morreu três vezes. Sobreviveu, principalmente, por engenheiros que decidiram que a hierarquia tinha julgado errado.

Fontes consultadas:

• Real Academia Sueca de Ciências — material de divulgação do Nobel de Química 2019 (outubro de 2019)
• IEEE Spectrum — "Who Really Invented the Rechargeable Lithium-Ion Battery?" por Mark Harris (30 de julho de 2023)
• Battery Design — "Genesis of Energy: How the Lithium-Ion Battery Was Born" (dezembro de 2025)
• Design News — "Fifty Years Later: The Improbable Birth of the Lithium-Ion Battery" (7 de novembro de 2023)
• Britannica — entradas biográficas de M. Stanley Whittingham e Yoshino Akira
• Electrochemical Society — biografia oficial de M. Stanley Whittingham
• Batteries International — "Battery pioneers: Stanley Whittingham" (setembro de 2016)
• Chemical & Engineering News — entrevista com Akira Yoshino (17 de novembro de 2019)
• Asahi Kasei Corporation — "Summary of Achievements by Akira Yoshino" (documento institucional)
• University of Chicago News — "How Nobel Prize winner John Goodenough sparked the wireless revolution" (atualizado em 27 de janeiro de 2025)
• Comunicado CATL — lançamento da marca Naxtra (21 de abril de 2025) e parceria CHANGAN (5 de fevereiro de 2026)
• Agência Internacional de Energia — Global Energy Review 2026

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