Anoda silikon parantos narik perhatian anu ageung dina industri batré. Dibandingkeun sarengbatré litium-ionNgagunakeun anoda grafit, aranjeunna tiasa nyayogikeun kapasitas 3-5 kali langkung ageung. Kapasitas anu langkung ageung hartosna batré bakal langkung awét saatos unggal ngecas, anu sacara signifikan tiasa manjangkeun jarak nyetir kendaraan listrik. Sanaos silikon seueur sareng murah, siklus ngecas-ngosongkeun anoda Si terbatas. Salila unggal siklus ngecas-ngosongkeun, volume na bakal ningkat pisan, sareng bahkan kapasitansi na bakal turun, anu bakal nyababkeun retakan partikel éléktroda atanapi delaminasi pilem éléktroda.

Tim KAIST, anu dipingpin ku Profesor Jang Wook Choi sareng Profesor Ali Coskun, ngalaporkeun dina tanggal 20 Juli hiji perekat katrol molekuler pikeun batré ion litium kapasitas ageung nganggo anoda silikon.

Tim KAIST ngahijikeun katrol molekuler (disebut polirotaxanes) kana pangiket éléktroda batré, kalebet nambihan polimér kana éléktroda batré pikeun ngaitkeun éléktroda kana substrat logam. Cingcin dina polirotana disekrup kana rorongkong polimér sareng tiasa gerak bébas sapanjang rorongkong.

Cingcin dina polirotana tiasa gerak bébas kalayan parobahan volume partikel silikon. Slip cincin sacara efektif tiasa ngajaga bentuk partikel silikon, supados henteu leyur dina prosés parobahan volume anu terus-terusan. Perlu dicatet yén partikel silikon anu ditumbuk ogé tiasa tetep ngahiji kusabab élastisitas anu luhur tina perekat polirotana. Fungsi perekat anyar ieu béda pisan sareng perekat anu tos aya (biasana polimér linier saderhana). Perekat anu tos aya gaduh élastisitas anu terbatas sahingga henteu tiasa ngajaga bentuk partikel kalayan pageuh. Perekat sateuacana tiasa nyebarkeun partikel anu ditumbuk sareng ngirangan atanapi bahkan kaleungitan kapasitas éléktroda silikon.

Panulis yakin yén ieu mangrupikeun démo anu saé pisan ngeunaan pentingna panalungtikan dasar. Polyrotaxane meunang Hadiah Nobel taun kamari pikeun konsép "beungkeut mékanis". "Ikatan mékanis" mangrupikeun konsép anu nembé ditetepkeun anu tiasa ditambihkeun kana beungkeut kimia klasik, sapertos beungkeut kovalén, beungkeut ionik, beungkeut koordinasi sareng beungkeut logam. Panalungtikan dasar jangka panjang laun-laun ngabahas tantangan téknologi batré anu lami dina laju anu teu disangka-sangka. Panulis ogé nyebatkeun yén aranjeunna ayeuna nuju damel sareng produsén batré ageung pikeun ngahijikeun katrol molekularna kana produk batré anu saleresna.

Sir Fraser Stoddart, juara Noble Laureate Chemistry Award 2006 di Northwestern University, nambihan: "Beungkeut mékanis parantos pulih pikeun anu mimiti dina lingkungan panyimpenan énergi. Tim KAIST sacara terampil nganggo pangiket mékanis dina polirotaxanes slip-ring sareng polietilen glikol spiral alfa-siklodékstrin anu difungsionalkeun, nandakeun kamajuan dina kinerja batré litium-ion di pasar, nalika agregat anu bentukna katrol nganggo pangiket mékanis. Sanyawa ngagentos bahan konvensional ngan ukur ku hiji beungkeut kimia, anu bakal gaduh dampak anu signifikan kana sipat bahan sareng alat.