L-anodi tas-silikon ġibdu attenzjoni kbira fl-industrija tal-batteriji. Meta mqabbla ma'batteriji tal-jone tal-litjuBl-użu ta' anodi tal-grafita, jistgħu jipprovdu kapaċità 3-5 darbiet akbar. Il-kapaċità akbar tfisser li l-batterija ddum aktar wara kull ċarġ, u dan jista' jestendi b'mod sinifikanti d-distanza tas-sewqan tal-vetturi elettriċi. Għalkemm is-silikon huwa abbundanti u rħis, iċ-ċikli ta' ċarġ-skariku tal-anodi tas-Si huma limitati. Matul kull ċiklu ta' ċarġ-skariku, il-volum tagħhom se jespandi ħafna, u anke l-kapaċitanza tagħhom se tonqos, u dan iwassal għall-ksur tal-partiċelli tal-elettrodu jew id-delaminazzjoni tal-film tal-elettrodu.

It-tim tal-KAIST, immexxi mill-Professur Jang Wook Choi u l-Professur Ali Coskun, irrapporta fl-20 ta' Lulju kolla ta' taljoli molekulari għal batteriji tal-jone tal-litju ta' kapaċità kbira b'anodi tas-silikon.

It-tim tal-KAIST integra taljoli molekulari (imsejħa polirotaxani) f'legaturi tal-elettrodi tal-batterija, inkluż iż-żieda ta' polimeri mal-elettrodi tal-batterija biex jitwaħħlu l-elettrodi ma' sottostrati tal-metall. Iċ-ċrieki fil-polirotan huma mwaħħlin mal-iskeletru tal-polimeru u jistgħu jiċċaqalqu liberament tul l-iskeletru.

Iċ-ċrieki fil-polyrotane jistgħu jiċċaqalqu liberament bil-bidla fil-volum tal-partiċelli tas-silikon. Iż-żliq taċ-ċrieki jista' jżomm il-forma tal-partiċelli tas-silikon b'mod effettiv, sabiex ma jiddiżintegrawx fil-proċess kontinwu tal-bidla fil-volum. Ta' min jinnota li anke l-partiċelli tas-silikon mgħaffġin jistgħu jibqgħu koalesċenti minħabba l-elastiċità għolja tal-adeżivi tal-polyrotane. Il-funzjoni tal-adeżivi l-ġodda hija f'kuntrast qawwi ma' dik tal-adeżivi eżistenti (ġeneralment polimeri lineari sempliċi). L-adeżivi eżistenti għandhom elastiċità limitata u għalhekk ma jistgħux iżommu sew il-forma tal-partiċella. L-adeżivi preċedenti jistgħu jxerrdu l-partiċelli mgħaffġin u jnaqqsu jew saħansitra jitilfu l-kapaċità tal-elettrodi tas-silikon.

L-awtur jemmen li din hija dimostrazzjoni eċċellenti tal-importanza tar-riċerka bażika. Polyrotaxane rebaħ il-Premju Nobel is-sena l-oħra għall-kunċett ta’ “rabtiet mekkaniċi”. “Ir-rabta mekkanika” hija kunċett definit ġdid li jista’ jiżdied ma’ rabtiet kimiċi klassiċi, bħal rabtiet kovalenti, rabtiet joniċi, rabtiet ta’ koordinazzjoni u rabtiet tal-metall. Ir-riċerka bażika fit-tul qed tindirizza gradwalment l-isfidi li ilhom jeżistu tat-teknoloġija tal-batteriji b’rata mhux mistennija. L-awturi semmew ukoll li bħalissa qed jaħdmu ma’ manifattur kbir tal-batteriji biex jintegraw it-taljoli molekulari tagħhom fi prodotti tal-batteriji attwali.

Sir Fraser Stoddart, rebbieħ tal-Premju tal-Kimika Noble Laureate tal-2006 fl-Università Northwestern, żied jgħid: “Ir-rabtiet mekkaniċi rkupraw għall-ewwel darba f'ambjent ta' ħażna tal-enerġija. It-tim tal-KAIST uża b'ħila sustanzi li jgħaqqdu mekkaniċi f'polyrotaxanes b'ċirku li jiżloq u polyethylene glycol spirali alpha-cyclodextrin funzjonalizzat, u dan immarka avvanz fil-prestazzjoni tal-batteriji tal-jone tal-litju fis-suq, meta aggregati f'forma ta' taljola b'sustanzi li jgħaqqdu mekkaniċi. Il-komposti jissostitwixxu l-materjali konvenzjonali b'rabta kimika waħda biss, li se jkollha impatt sinifikanti fuq il-proprjetajiet tal-materjali u t-tagħmir.