Silikonanodes het groot aandag in die batterybedryf getrek. In vergelyking metlitium-ioon batteryeDeur grafietanodes te gebruik, kan hulle 3-5 keer groter kapasiteit bied. Die groter kapasiteit beteken dat die battery langer sal hou na elke lading, wat die ryafstand van elektriese voertuie aansienlik kan verleng. Alhoewel silikon volop en goedkoop is, is die laai-ontlaai siklusse van Si-anodes beperk. Gedurende elke laai-ontlaai siklus sal hul volume aansienlik uitgebrei word, en selfs hul kapasitansie sal afneem, wat sal lei tot die breuk van die elektrodedeeltjies of die delaminering van die elektrodefilm.

Die KAIST-span, gelei deur professor Jang Wook Choi en professor Ali Coskun, het op 20 Julie 'n molekulêre katrolkleefmiddel vir grootkapasiteit-litiumioonbatterye met silikonanodes gerapporteer.

Die KAIST-span het molekulêre katrolle (genoem polirotaksane) in battery-elektrodebinders geïntegreer, insluitend die byvoeging van polimere tot die battery-elektrodes om die elektrodes aan metaalsubstrate te heg. Die ringe in polirotaan word in die polimeerskelet ingeskroef en kan vrylik langs die skelet beweeg.

Die ringe in polirotaan kan vrylik beweeg met die volumeverandering van silikondeeltjies. Die gly van ringe kan die vorm van silikondeeltjies effektief behou, sodat hulle nie sal disintegreer in die voortdurende volumeveranderingsproses nie. Dit is noemenswaardig dat selfs gebreekte silikondeeltjies koalescent kan bly as gevolg van die hoë elastisiteit van polirotaan-kleefmiddels. Die funksie van die nuwe kleefmiddels is in skerp kontras met dié van die bestaande kleefmiddels (gewoonlik eenvoudige lineêre polimere). Die bestaande kleefmiddels het beperkte elastisiteit en kan dus nie die deeltjievorm stewig behou nie. Vorige kleefmiddels kan gebreekte deeltjies verstrooi en die kapasiteit van silikonelektrodes verminder of selfs verloor.

Die outeur glo dat dit 'n uitstekende demonstrasie is van die belangrikheid van basiese navorsing. Polirotaxaan het verlede jaar die Nobelprys gewen vir die konsep van "meganiese bindings". "Meganiese binding" is 'n nuut gedefinieerde konsep wat by klassieke chemiese bindings, soos kovalente bindings, ioniese bindings, koördinasiebindings en metaalbindings, gevoeg kan word. Langtermyn basiese navorsing spreek die langdurige uitdagings van batterytegnologie geleidelik teen 'n onverwagte tempo aan. Die outeurs het ook genoem dat hulle tans saam met 'n groot batteryvervaardiger werk om hul molekulêre katrolle in werklike batteryprodukte te integreer.

Sir Fraser Stoddart, wenner van die Nobelprys vir Chemie in 2006 aan die Northwestern Universiteit, het bygevoeg: “Meganiese bindings het vir die eerste keer in 'n energiebergingsomgewing herstel. Die KAIST-span het vaardig meganiese bindmiddels in glyring-polirotaksane en gefunksionaliseerde alfa-siklodekstrien-spiraalpoliëtileenglikol gebruik, wat 'n deurbraak in die werkverrigting van litiumioonbatterye op die mark aandui, wanneer katrolvormige aggregate met meganiese bindmiddels saamsmelt. Verbindings vervang konvensionele materiale met slegs een chemiese binding, wat 'n beduidende impak op die eienskappe van materiale en toerusting sal hê.”