Кремний анодтары аккумулятор өнеркәсібінде үлкен назар аударды.Салыстырғандалитий-иондық батареяларграфиттік анодтарды пайдалана отырып, олар 3-5 есе үлкен сыйымдылықты қамтамасыз ете алады.Үлкен сыйымдылық батареяның әр зарядтаудан кейін ұзағырақ жұмыс істейтінін білдіреді, бұл электр көліктерінің жүру қашықтығын айтарлықтай ұзартуы мүмкін.Кремний көп және арзан болғанымен, Si анодтарының заряд-разряд циклдері шектеулі.Әрбір зарядтау-разряд циклі кезінде олардың көлемі айтарлықтай кеңейеді, тіпті олардың сыйымдылығы да азаяды, бұл электрод бөлшектерінің сынуына немесе электрод пленкасының деламинациясына әкеледі.

Профессор Джанг Вук Чой мен профессор Али Коскун басқаратын KAIST тобы 20 шілдеде кремний анодтары бар үлкен сыйымдылығы бар литий-ионды батареяларға арналған молекулалық шығыр желімі туралы хабарлады.

KAIST тобы молекулалық шығырларды (полиротаксандар деп аталады) аккумуляторлық электродтарды байланыстырғыштарға біріктірді, соның ішінде электродтарды металл астарларға бекіту үшін аккумулятор электродтарына полимерлерді қосу.Полиротандағы сақиналар полимер қаңқасына бұрандалы және қаңқа бойымен еркін қозғала алады.

Полиротандағы сақиналар кремний бөлшектерінің көлемінің өзгеруімен еркін қозғала алады.Сақиналардың сырғанауы кремний бөлшектерінің пішінін тиімді сақтай алады, осылайша олар үздіксіз көлемді өзгерту процесінде ыдырап кетпейді.Бір қызығы, тіпті ұсақталған кремний бөлшектері полиротанды желімдердің жоғары серпімділігіне байланысты біріккен күйінде қалуы мүмкін.Жаңа желімдердің қызметі қолданыстағы желімдерден (әдетте қарапайым сызықты полимерлер) күрт айырмашылығы бар.Қолданыстағы желімдердің серпімділігі шектеулі, сондықтан бөлшектердің пішінін берік сақтай алмайды.Алдыңғы желімдер ұсақталған бөлшектерді шашыратып, кремний электродтарының сыйымдылығын азайтуы немесе тіпті жоғалтуы мүмкін.

Автор бұл іргелі зерттеулердің маңыздылығының тамаша көрінісі деп есептейді.Полиротаксан өткен жылы «механикалық байланыстар» түсінігі үшін Нобель сыйлығын жеңіп алды.«Механикалық байланыс» - бұл коваленттік байланыстар, иондық байланыстар, координациялық байланыстар және металдық байланыстар сияқты классикалық химиялық байланыстарға қосылуы мүмкін жаңадан анықталған ұғым.Ұзақ мерзімді іргелі зерттеулер күтпеген қарқынмен аккумулятор технологиясының ұзақ мерзімді мәселелерін біртіндеп шешуде.Сондай-ақ авторлар өздерінің молекулалық шығырларын нақты батарея өнімдеріне біріктіру үшін қазіргі уақытта үлкен аккумулятор өндірушісімен жұмыс істеп жатқанын атап өтті.

Сэр Фрейзер Стоддарт, Солтүстік-Батыс университетінің 2006 жылғы химия сыйлығының асыл лауреаты, былай деп қосты: «Механикалық байланыстар энергия сақтау ортасында алғаш рет қалпына келтірілді.KAIST командасы сырғанайтын полиротаксандарда және функционалдық альфа-циклодекстрин спиральды полиэтиленгликольде механикалық байланыстырғыштарды шебер қолданды, бұл нарықтағы литий-ионды аккумуляторлардың механикалық байланыстырғыштары бар шкив тәрізді толтырғыштардың жұмысында серпіліс болды.Қосылыстар кәдімгі материалдарды тек бір ғана химиялық байланыспен алмастырады, бұл материалдар мен жабдықтардың қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді.