Siliciaj anodoj altiris grandan atenton en bateria industrio.Kompare kunlitio-jonaj kuirilarojuzante grafitajn anodojn, ili povas provizi 3-5 fojojn pli grandan kapaciton.La pli granda kapablo signifas, ke la baterio daŭros pli longe post ĉiu ŝargo, kio povas signife plilongigi la veturdistancon de elektraj veturiloj.Kvankam silicio estas abunda kaj malmultekosta, la ŝargo-malŝarĝaj cikloj de Si-anodoj estas limigitaj.Dum ĉiu ŝargo-malŝarĝa ciklo, ilia volumeno multe vastiĝos, kaj eĉ ilia kapacitanco malpliiĝos, kio kondukos al la frakturo de la elektrodaj partikloj aŭ la delaminado de la elektroda filmo.

La KAIST-teamo, gvidata de Profesoro Jang Wook Choi kaj Profesoro Ali Coskun, raportis la 20an de julio pri molekula puliogluaĵo por granda kapacitaj litiojonaj baterioj kun silicianodoj.

La KAIST-teamo integris molekulajn puliojn (nomitajn polirotaksanojn) en baterioelektrodligilojn, inkluzive de aldonado de polimeroj al la baterioelektrodoj por alkroĉi la elektrodojn al metalsubstratoj.La ringoj en polirotano estas ŝraŭbitaj en la polimerskeleton kaj povas moviĝi libere laŭ la skeleto.

La ringoj en polirotano povas moviĝi libere kun la volumenoŝanĝo de siliciaj partikloj.La glito de ringoj povas efike konservi la formon de siliciaj partikloj, por ke ili ne disfalos en la kontinua volumenŝanĝa procezo.Estas rimarkinde, ke eĉ disbatitaj siliciaj partikloj povas resti kunfluaj pro la alta elasteco de polirotanaj gluoj.La funkcio de la novaj gluoj estas en akra kontrasto al tiu de la ekzistantaj gluoj (kutime simplaj liniaj polimeroj).La ekzistantaj gluoj havas limigitan elastecon kaj tial ne povas firme konservi la partikloformon.Antaŭaj gluoj povas disĵeti dispremitajn partiklojn kaj redukti aŭ eĉ perdi la kapablon de siliciaj elektrodoj.

La aŭtoro opinias, ke tio estas bonega pruvo de la graveco de baza esploro.Polyrotaxane gajnis la Nobel-premion pasintjare pro la koncepto de "mekanikaj ligoj"."Mekanika ligo" estas lastatempe difinita koncepto kiu povas esti aldonita al klasikaj kemiaj ligoj, kiel ekzemple kovalentaj ligoj, jonaj ligoj, kunordigaj ligoj kaj metalaj ligoj.Longdaŭra baza esplorado iom post iom traktas la longdaŭrajn defiojn de bateria teknologio kun neatendita rapideco.La aŭtoroj ankaŭ menciis, ke ili nuntempe laboras kun granda fabrikanto de kuirilaroj por integri siajn molekulajn puliojn en realajn bateriajn produktojn.

Sir Fraser Stoddart, gajnanto de la Premio de Kemio de la Nobla Laureato en 2006 en Northwestern University, aldonis: "Mekanikaj ligoj resaniĝis por la unua fojo en energistoka medio.La KAIST-teamo lerte uzis mekanikajn ligilojn en glitringaj polirotaksanoj kaj funkciigis alfa-ciclodextrin spiralan polietilenglikolo, markante sukceson en la agado de litiojonaj baterioj sur la merkato, kiam pulioformaj agregaĵoj kun mekanikaj ligiloj.Kunmetaĵoj anstataŭigas konvenciajn materialojn per nur unu kemia ligo, kiu havos signifan efikon al la propraĵoj de materialoj kaj ekipaĵo.