Anode za silicon zimevutia umakini mkubwa katika tasnia ya betri.Ikilinganishwa nabetri za lithiamu-ionkwa kutumia anode za grafiti, zinaweza kutoa uwezo mkubwa mara 3-5.Uwezo mkubwa unamaanisha kuwa betri itaendelea muda mrefu baada ya kila malipo, ambayo inaweza kupanua kwa kiasi kikubwa umbali wa kuendesha gari wa magari ya umeme.Ingawa silicon ni nyingi na ya bei nafuu, mizunguko ya kutokwa kwa malipo ya Si anodi ni mdogo.Wakati wa kila mzunguko wa kutokwa kwa malipo, kiasi chao kitapanuliwa sana, na hata uwezo wao utapungua, ambayo itasababisha fracture ya chembe za electrode au delamination ya filamu ya electrode.

Timu ya KAIST, inayoongozwa na Profesa Jang Wook Choi na Profesa Ali Coskun, iliripoti tarehe 20 Julai kibandiko cha kapi ya molekuli kwa betri za lithiamu ioni zenye uwezo mkubwa na anodi za silicon.

Timu ya KAIST iliunganisha kapi za molekuli (zinazoitwa polyrotaxanes) kwenye viunganishi vya elektrodi za betri, ikijumuisha kuongeza polima kwenye elektrodi za betri ili kuambatisha elektrodi kwenye substrates za chuma.Pete katika polyrotane zimeunganishwa kwenye mifupa ya polima na zinaweza kusonga kwa uhuru kando ya mifupa.

Pete katika polyrotane zinaweza kusonga kwa uhuru na mabadiliko ya kiasi cha chembe za silicon.Kuingizwa kwa pete kunaweza kuweka kwa ufanisi sura ya chembe za silicon, ili zisitengane katika mchakato unaoendelea wa mabadiliko ya kiasi.Ni vyema kutambua kwamba hata chembe za silicon zilizovunjika zinaweza kubaki coalescent kutokana na elasticity ya juu ya adhesives polyrotane.Kazi ya adhesives mpya ni tofauti sana na ile ya adhesives zilizopo (kwa kawaida ni rahisi polima linear).Adhesives zilizopo zina elasticity ndogo na kwa hiyo haziwezi kudumisha imara sura ya chembe.Adhesives za awali zinaweza kutawanya chembe zilizopigwa na kupunguza au hata kupoteza uwezo wa electrodes ya silicon.

Mwandishi anaamini kwamba hii ni onyesho bora la umuhimu wa utafiti wa kimsingi.Polyrotaxane alishinda Tuzo ya Nobel mwaka jana kwa dhana ya "vifungo vya mitambo"."Uunganishaji wa mitambo" ni dhana mpya ambayo inaweza kuongezwa kwa vifungo vya zamani vya kemikali, kama vile vifungo vya ushirikiano, vifungo vya ionic, vifungo vya uratibu na vifungo vya chuma.Utafiti wa msingi wa muda mrefu unashughulikia hatua kwa hatua changamoto za muda mrefu za teknolojia ya betri kwa kasi isiyotarajiwa.Waandishi pia walitaja kuwa kwa sasa wanafanya kazi na mtengenezaji mkubwa wa betri ili kuunganisha pulleys zao za molekuli katika bidhaa halisi za betri.

Sir Fraser Stoddart, mshindi wa Tuzo ya Kemia ya Tuzo ya Noble Laureate katika Chuo Kikuu cha Northwestern 2006, aliongeza: "Bondi za kiufundi zimepatikana kwa mara ya kwanza katika mazingira ya kuhifadhi nishati.Timu ya KAIST ilitumia kwa ustadi viunganishi vya kimitambo katika polirotaxanes za kuteleza na utendakazi wa alpha-cyclodextrin spiral polyethilini glikoli, kuashiria mafanikio katika utendakazi wa betri za lithiamu-ion sokoni, wakati mijumuisho ya umbo la kapi inapounganishwa na viunganishi vya kimakanika.Misombo hubadilisha vifaa vya kawaida na dhamana moja tu ya kemikali, ambayo itakuwa na athari kubwa juu ya mali ya vifaa na vifaa.