Silicijumske anode su privukle veliku pažnju u industriji baterija. U poređenju salitijum-jonske baterijeKorištenjem grafitnih anoda, mogu pružiti 3-5 puta veći kapacitet. Veći kapacitet znači da će baterija trajati duže nakon svakog punjenja, što može značajno produžiti domet vožnje električnih vozila. Iako je silicijum obilan i jeftin, ciklusi punjenja i pražnjenja Si anoda su ograničeni. Tokom svakog ciklusa punjenja i pražnjenja, njihov volumen će se znatno povećati, pa čak će i njihov kapacitet opasti, što će dovesti do loma čestica elektrode ili delaminacije filma elektrode.

Tim KAIST-a, predvođen profesorom Jang Wook Choijem i profesorom Alijem Coskunom, 20. jula je izvijestio o molekularnom ljepilu za remenice za litijum-jonske baterije velikog kapaciteta sa silicijumskim anodama.

KAIST tim je integrirao molekularne remenice (zvane polirotaksani) u veziva elektroda baterija, uključujući dodavanje polimera elektrodama baterije kako bi se elektrode pričvrstile na metalne podloge. Prstenovi u polirotanu su ušrafljeni u polimerni skelet i mogu se slobodno kretati duž skeleta.

Prstenovi u polirotanu mogu se slobodno kretati s promjenom volumena čestica silicija. Klizni prstenovi mogu efikasno zadržati oblik čestica silicija, tako da se one neće raspadati u procesu kontinuirane promjene volumena. Važno je napomenuti da čak i zdrobljene čestice silicija mogu ostati koalescentne zbog visoke elastičnosti polirotanskih ljepila. Funkcija novih ljepila je u oštroj suprotnosti s funkcijom postojećih ljepila (obično jednostavni linearni polimeri). Postojeća ljepila imaju ograničenu elastičnost i stoga ne mogu čvrsto održati oblik čestica. Prethodna ljepila mogu raspršiti zdrobljene čestice i smanjiti ili čak izgubiti kapacitet silicijumskih elektroda.

Autor smatra da je ovo odlična demonstracija važnosti osnovnih istraživanja. Polirotaksan je prošle godine osvojio Nobelovu nagradu za koncept "mehaničkih veza". "Mehaničko vezivanje" je novodefinisani koncept koji se može dodati klasičnim hemijskim vezama, kao što su kovalentne veze, jonske veze, koordinacijske veze i metalne veze. Dugoročna osnovna istraživanja postepeno se neočekivanom brzinom bave dugogodišnjim izazovima tehnologije baterija. Autori su također spomenuli da trenutno rade s velikim proizvođačem baterija kako bi integrirali njihove molekularne koturače u stvarne baterije.

Sir Fraser Stoddart, dobitnik Nobelove nagrade za hemiju 2006. godine na Univerzitetu Northwestern, dodao je: „Mehaničke veze su se prvi put oporavile u okruženju za skladištenje energije. Tim KAIST-a je vješto koristio mehanička veziva u polirotaksanima s kliznim prstenovima i funkcionalizirani alfa-ciklodekstrin spiralni polietilen glikol, označavajući proboj u performansama litijum-jonskih baterija na tržištu, kada se agregati u obliku remenice s mehaničkim vezivima. Spojevi zamjenjuju konvencionalne materijale sa samo jednom hemijskom vezom, što će imati značajan utjecaj na svojstva materijala i opreme.“