Silisiumanodes hawwe grutte oandacht lutsen yn 'e batterijsektor.Ferlike meilithium-ion batterijenmei help fan grafyt anodes, se kinne foarsjen 3-5 kear gruttere kapasiteit.De gruttere kapasiteit betsjut dat de batterij nei elke lading langer duorje sil, wat de rydôfstân fan elektryske auto's signifikant kin útwreidzje.Hoewol silisium oerfloedich en goedkeap is, binne de lading-ûntladingssyklusen fan Si-anodes beheind.Tidens elke lading-ûntlading syklus, harren folume wurdt gâns útwreide, en sels harren capacitance sil ôfnimme, dat sil liede ta it brekken fan de elektrodes dieltsjes of delamination fan de elektrodes film.

It KAIST-team, ûnder lieding fan professor Jang Wook Choi en professor Ali Coskun, rapporteare op 20 july in molekulêre pulley-kleefstof foar lithium-ion-batterijen mei grutte kapasiteit mei silisiumanodes.

De KAIST team yntegrearre molekulêre pulleys (neamd polyrotaxanes) yn batterij elektrodes binders, ynklusyf tafoegjen fan polymers oan de batterij elektroden te heakjen de elektroden oan metalen substrates.De ringen yn polyrotane wurde yn it polymeerskelet geschroefd en kinne frij lâns it skelet bewege.

De ringen yn polyrotane kinne frij bewege mei de folume feroaring fan silisium dieltsjes.De slip fan ringen kin effektyf behâlde de foarm fan silisium dieltsjes, sadat se sille net disintegrated yn de trochgeande folume feroaring proses.It is opmerklik dat sels gemalen silisium dieltsjes kinne bliuwe coalescent fanwege de hege elasticiteit fan polyrotane kleefstoffen.De funksje fan de nije kleefstoffen stiet yn skerp kontrast mei dy fan de besteande kleefstoffen (meastentiids ienfâldige lineêre polymearen).De besteande kleefstoffen hawwe beheinde elastisiteit en kinne dêrom de dieltsjefoarm net fêst hâlde.Foarige kleefstoffen kinne ferpletterde dieltsjes ferspriede en de kapasiteit fan silisiumelektroden ferminderje of sels ferlieze.

De skriuwer fynt dat dit in poerbêste demonstraasje is fan it belang fan basisûndersyk.Polyrotaxane wûn ferline jier de Nobelpriis foar it konsept fan "meganyske obligaasjes"."Mechanyske bonding" is in nij definiearre konsept dat kin wurde tafoege oan klassike gemyske obligaasjes, lykas kovalente obligaasjes, ionyske obligaasjes, koördinaasjebannen en metalen obligaasjes.Basisûndersyk op lange termyn pakt de langsteande útdagings fan batterijtechnology stadichoan op in ûnferwachte snelheid.De auteurs neamden ek dat se op it stuit wurkje mei in grutte batterijfabrikant om har molekulêre pulleys te yntegrearjen yn eigentlike batterijprodukten.

Sir Fraser Stoddart, 2006 Noble Laureate Chemistry Award winner oan 'e Northwestern University, tafoege: "Mechanyske obligaasjes binne foar it earst hersteld yn in enerzjyopslachomjouwing.It KAIST-team brûkte meganyske binders yn slip-ring polyrotaxanen en funksjonalisearre alpha-cyclodextrin spiraal polyetyleen glycol, in trochbraak yn 'e prestaasjes fan lithium-ion-batterijen op' e merk, doe't pulley-foarmige aggregaten mei meganyske binders.Ferbinings ferfange konvinsjonele materialen mei mar ien gemyske bân, wat in wichtige ynfloed sil hawwe op 'e eigenskippen fan materialen en apparatuer.