Anoda silikon wis narik kawigaten banget ing industri baterei. Dibandhingake karobaterei lithium-ionNggunakake anoda grafit, dheweke bisa nyedhiyakake kapasitas 3-5 kali luwih gedhe. Kapasitas sing luwih gedhe tegese baterei bakal tahan luwih suwe sawise saben pangisian daya, sing bisa nambah jarak nyetir kendaraan listrik kanthi signifikan. Sanajan silikon akeh lan murah, siklus pangisian daya-pengosongan anoda Si winates. Sajrone saben siklus pangisian daya-pengosongan, volume bakal saya tambah akeh, lan malah kapasitansi bakal mudhun, sing bakal nyebabake patah partikel elektroda utawa delaminasi film elektroda.

Tim KAIST, sing dipimpin dening Profesor Jang Wook Choi lan Profesor Ali Coskun, nglaporake tanggal 20 Juli babagan perekat katrol molekuler kanggo baterei ion lithium kapasitas gedhe nganggo anoda silikon.

Tim KAIST ngintegrasikake katrol molekuler (sing diarani polyrotaxanes) menyang pengikat elektroda baterei, kalebu nambahake polimer menyang elektroda baterei kanggo masang elektroda menyang substrat logam. Cincin ing polyrotane disekrup menyang kerangka polimer lan bisa obah kanthi bebas ing sadawane kerangka.

Cincin-cincin ing polirotana bisa obah kanthi bebas nalika owah-owahan volume partikel silikon. Slip cincin bisa njaga bentuk partikel silikon kanthi efektif, supaya ora bakal rusak ing proses owah-owahan volume sing terus-terusan. Perlu dicathet yen partikel silikon sing diremuk bisa tetep menyatu amarga elastisitas perekat polirotana sing dhuwur. Fungsi perekat anyar iki kontras banget karo perekat sing wis ana (biasane polimer linier prasaja). Perekat sing wis ana duwe elastisitas sing winates lan mulane ora bisa njaga bentuk partikel kanthi kuat. Perekat sadurunge bisa nyebarake partikel sing diremuk lan nyuda utawa malah kelangan kapasitas elektroda silikon.

Penulis percaya manawa iki minangka demonstrasi sing apik banget babagan pentinge riset dhasar. Polyrotaxane menang Hadiah Nobel taun kepungkur kanggo konsep "ikatan mekanik". "Ikatan mekanik" minangka konsep sing nembe ditetepake sing bisa ditambahake ing ikatan kimia klasik, kayata ikatan kovalen, ikatan ionik, ikatan koordinasi lan ikatan logam. Riset dhasar jangka panjang mboko sithik ngatasi tantangan teknologi baterei sing wis suwe kanthi tingkat sing ora dikarepke. Para penulis uga nyebutake manawa saiki lagi kerja sama karo produsen baterei gedhe kanggo nggabungake katrol molekuler menyang produk baterei sing nyata.

Sir Fraser Stoddart, pemenang Penghargaan Kimia Noble Laureate 2006 ing Universitas Northwestern, nambahake: "Ikatan mekanik wis pulih kanggo pisanan ing lingkungan panyimpenan energi. Tim KAIST kanthi trampil nggunakake pengikat mekanik ing polirotaxanes slip-ring lan polietilen glikol spiral alfa-siklodekstrin sing difungsional, nandhani terobosan ing kinerja baterei lithium-ion ing pasar, nalika agregat berbentuk katrol nganggo pengikat mekanik. Senyawa ngganti bahan konvensional mung nganggo siji ikatan kimia, sing bakal duwe pengaruh sing signifikan marang sifat bahan lan peralatan.