Silicijske anode privukle su veliku pozornost u industriji baterija. U usporedbi slitij-ionske baterijeKorištenjem grafitnih anoda mogu pružiti 3-5 puta veći kapacitet. Veći kapacitet znači da će baterija trajati dulje nakon svakog punjenja, što može značajno produžiti domet vožnje električnih vozila. Iako je silicij obilan i jeftin, ciklusi punjenja i pražnjenja silicijevih anoda su ograničeni. Tijekom svakog ciklusa punjenja i pražnjenja, njihov volumen će se znatno povećati, pa čak će se i njihov kapacitet smanjiti, što će dovesti do loma čestica elektrode ili delaminacije filma elektrode.

KAIST-ov tim, predvođen profesorom Jang Wook Choijem i profesorom Alijem Coskunom, 20. srpnja je izvijestio o molekularnom ljepilu za remenice za litij-ionske baterije velikog kapaciteta sa silicijskim anodama.

Tim KAIST-a integrirao je molekularne remenice (zvane polirotaksani) u veziva elektroda baterija, uključujući dodavanje polimera elektrodama baterija kako bi se elektrode pričvrstile na metalne podloge. Prstenovi u polirotanu su uvrnuti u polimerni kostur i mogu se slobodno kretati duž kostura.

Prstenovi u polirotanu mogu se slobodno kretati s promjenom volumena silicijevih čestica. Klizni prstenovi mogu učinkovito zadržati oblik silicijevih čestica, tako da se one neće raspasti u procesu kontinuirane promjene volumena. Važno je napomenuti da čak i zdrobljene silicijeve čestice mogu ostati koalescentne zbog visoke elastičnosti polirotanskih ljepila. Funkcija novih ljepila je u oštroj suprotnosti s funkcijom postojećih ljepila (obično jednostavni linearni polimeri). Postojeća ljepila imaju ograničenu elastičnost i stoga ne mogu čvrsto održavati oblik čestica. Prethodna ljepila mogu raspršiti zdrobljene čestice i smanjiti ili čak izgubiti kapacitet silicijskih elektroda.

Autor smatra da je ovo izvrstan dokaz važnosti temeljnih istraživanja. Polirotaksan je prošle godine osvojio Nobelovu nagradu za koncept „mehaničkih veza“. „Mehaničko vezanje“ je novo definirani koncept koji se može dodati klasičnim kemijskim vezama, kao što su kovalentne veze, ionske veze, koordinacijske veze i metalne veze. Dugoročna temeljna istraživanja postupno se neočekivanom brzinom bave dugogodišnjim izazovima tehnologije baterija. Autori su također spomenuli da trenutno surađuju s velikim proizvođačem baterija kako bi integrirali njihove molekularne remenice u stvarne baterije.

Sir Fraser Stoddart, dobitnik Noble Laureate Award za kemiju 2006. na Sveučilištu Northwestern, dodao je: „Mehaničke veze su se prvi put oporavile u okruženju za pohranu energije. Tim KAIST-a vješto je koristio mehanička veziva u polirotaksanima s kliznim prstenovima i funkcionaliziranom alfa-ciklodekstrinskom spiralnom polietilen glikolu, što označava proboj u performansama litij-ionskih baterija na tržištu, kada se agregati u obliku remenice s mehaničkim vezivima. Spojevi zamjenjuju konvencionalne materijale sa samo jednom kemijskom vezom, što će imati značajan utjecaj na svojstva materijala i opreme.“