Silicijumske anode su privukle veliku pažnju u industriji baterija.U odnosu nalitijum-jonske baterijekorišćenjem grafitnih anoda mogu obezbediti 3-5 puta veći kapacitet.Veći kapacitet znači da će baterija trajati duže nakon svakog punjenja, što može značajno produžiti put vožnje električnih vozila.Iako je silicijum u izobilju i jeftin, ciklusi punjenja-pražnjenja Si anoda su ograničeni.Tokom svakog ciklusa punjenja-pražnjenja, njihov volumen će se znatno proširiti, pa čak i njihov kapacitet će opasti, što će dovesti do loma čestica elektrode ili odvajanja elektrodnog filma.

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

KAIST tim je integrirao molekularne remenice (nazvane polirotaksani) u veziva za elektrode baterije, uključujući dodavanje polimera elektrodama baterije kako bi se pričvrstile elektrode na metalne podloge.Prstenovi od polirotana su zašrafljeni u polimerni kostur i mogu se slobodno kretati duž skeleta.

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

Autor smatra da je ovo odlična demonstracija značaja osnovnih istraživanja.Polirotaksan je prošle godine dobio 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, koordinacione veze i metalne veze.Dugoročna osnovna istraživanja postupno se suočavaju s dugogodišnjim izazovima tehnologije baterija neočekivanom brzinom.Autori su također spomenuli da trenutno rade s velikim proizvođačem baterija kako bi integrirali svoje molekularne remenice u stvarne baterijske proizvode.

Sir Fraser Stoddart, dobitnik Noble Laureate Chemistry Award 2006. na Univerzitetu Northwestern, dodao je: „Mehaničke veze su se po prvi put oporavile u okruženju za skladištenje energije.KAIST tim je vješto koristio mehanička veziva u polirotaksanima s kliznim prstenom i funkcionalizirani alfa-ciklodekstrin spiralni polietilen glikol, što je označilo napredak u performansama litijum-jonskih baterija na tržištu, kada su agregati u obliku koturača sa mehaničkim vezivima.Jedinjenja zamjenjuju konvencionalne materijale sa samo jednom kemijskom vezom, što će imati značajan utjecaj na svojstva materijala i opreme.