Siliciaj anodoj altiris grandan atenton en la bateria industrio. Kompare kunlitio-jonaj bateriojuzante grafitajn anodojn, ili povas provizi 3-5-oble pli grandan kapaciton. La pli granda kapacito 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-malŝargo-cikloj de siliciaj anodoj estas limigitaj. Dum ĉiu ŝargo-malŝargo-ciklo, ilia volumeno multe pligrandiĝos, kaj eĉ ilia kapacitanco malpliiĝos, kio kondukos al la rompiĝo de la elektrodaj partikloj aŭ la delaminado de la elektroda filmo.

La teamo de KAIST, gvidata de Profesoro Jang Wook Choi kaj Profesoro Ali Coskun, raportis la 20-an de julio pri molekula puliogluo por grandkapacitaj litio-jonaj baterioj kun siliciaj anodoj.

La KAIST-teamo integris molekulajn puliojn (nomatajn polirotaksanoj) en bateriajn elektrodajn ligilojn, inkluzive de aldono de polimeroj al la bateriaj elektrodoj por fiksi la elektrodojn al metalaj substratoj. La ringoj en polirotano estas ŝraŭbitaj en la polimeran skeleton kaj povas moviĝi libere laŭlonge de la skeleto.

La ringoj en polirotane povas moviĝi libere kun la volumenoŝanĝo de siliciaj partikloj. La glitado de ringoj povas efike konservi la formon de la siliciaj partikloj, tiel ke ili ne disfalos en la kontinua volumenoŝanĝa procezo. Rimarkinde, eĉ dispremitaj siliciaj partikloj povas resti koalescentaj pro la alta elasteco de polirotanaj gluaĵoj. La funkcio de la novaj gluaĵoj akre kontrastas al tiu de la ekzistantaj gluaĵoj (kutime simplaj linearaj polimeroj). La ekzistantaj gluaĵoj havas limigitan elastecon kaj tial ne povas firme konservi la partiklan formon. Antaŭaj gluaĵoj povas disigi dispremitajn partiklojn kaj redukti aŭ eĉ perdi la kapablon de siliciaj elektrodoj.

La aŭtoro kredas, ke ĉi tio estas bonega demonstraĵo pri la graveco de baza esplorado. Polirotaksano gajnis la Nobel-premion lastjare pro la koncepto de "mekanikaj ligoj". "Mekanika ligado" estas nove difinita koncepto, kiu povas esti aldonita al klasikaj kemiaj ligoj, kiel ekzemple kovalentaj ligoj, jonaj ligoj, kunordigaj ligoj kaj metalaj ligoj. Longtempa baza esplorado iom post iom traktas la delongajn defiojn de bateria teknologio je neatendita rapideco. La aŭtoroj ankaŭ menciis, ke ili nuntempe kunlaboras kun granda bateria fabrikanto por integri iliajn molekulajn puliojn en realajn bateriajn produktojn.

Sinjoro Fraser Stoddart, gajninto de la Nobel-premiito pri kemio en 2006 ĉe la Universitato Northwestern, aldonis: “Mekanikaj ligoj resaniĝis por la unua fojo en energia stoka medio. La teamo de KAIST lerte uzis mekanikajn ligilojn en glitringaj polirotaksanoj kaj funkciigitan alfa-ciklodekstrinan spiralan polietilen-glikolon, markante sukceson en la funkciado de litio-jonaj baterioj sur la merkato, kiam pulioformaj agregaĵoj kuniĝas kun mekanikaj ligiloj. Kunmetaĵoj anstataŭigas konvenciajn materialojn per nur unu kemia ligo, kio havos signifan efikon sur la ecojn de materialoj kaj ekipaĵo.”