Кремний анодлары батарея сәнәгатендә зур игътибар җәлеп итә.литий-ион аккумуляторларыГрафит анодларын кулланып, алар 3-5 тапкыр зуррак сыйдырышлык бирә ала. Зуррак сыйдырышлык батареяның һәр зарядтан соң озаграк эшләвен аңлата, бу электр машиналарының йөрү арасын сизелерлек озайта ала. Кремний күп һәм арзан булса да, Si анодларының заряд-разряд цикллары чикләнгән. Һәр заряд-разряд циклы вакытында аларның күләме сизелерлек киңәячәк, хәтта сыйдырышлыгы да кимиячәк, бу электрод кисәкчәләренең сынуына яки электрод пленкасының катламнарына китерәчәк.

Профессор Джанг Вук Чой һәм профессор Али Коскун җитәкчелегендәге KAIST командасы 20 июльдә кремний анодлы зур сыйдырышлы литий-ион батареялары өчен молекуляр шкив ябыштыргыч турында хәбәр итте.

KAIST командасы молекуляр шкивларны (полиротаксаннар дип атала) аккумулятор электродларын бәйләүче җайланмаларга интеграцияләде, шул исәптән электродларны металл нигезләргә беркетү өчен аккумулятор электродларына полимерлар өстәде. Полиротандагы боҗралар полимер каркасына винт белән беркетелгән һәм каркас буйлап ирекле хәрәкәт итә ала.

Полиротандагы боҗралар кремний кисәкчәләренең күләме үзгәрүе белән иркен хәрәкәтләнә ала. Боҗраларның тайпылуы кремний кисәкчәләренең формасын нәтиҗәле саклый ала, шуңа күрә алар өзлексез күләм үзгәрү процессында таркалмаячак. Шунысы игътибарга лаек, хәтта вакланган кремний кисәкчәләре дә полиротан ябыштыргычларының югары эластиклыгы аркасында коалесцент булып кала ала. Яңа ябыштыргычларның функциясе гамәлдәге ябыштыргычларның (гадәттә гади сызыклы полимерларның) функциясеннән кискен аерылып тора. Хәзерге ябыштыргычларның эластиклыгы чикләнгән, шуңа күрә кисәкчәләрнең формасын нык саклый алмый. Элеккеге ябыштыргычлар вакланган кисәкчәләрне тарата һәм кремний электродларының сыйдырышлыгын киметә яки хәтта югалта ала.

Автор моны фундаменталь тикшеренүләрнең мөһимлеген күрсәтүче искиткеч күрсәткеч дип саный. Полиротаксан узган ел "механик бәйләнешләр" концепциясе өчен Нобель премиясенә лаек булды. "Механик бәйләнеш" - ковалент бәйләнешләр, ион бәйләнешләре, координация бәйләнешләре һәм металл бәйләнешләре кебек классик химик бәйләнешләргә өстәлергә мөмкин булган яңа билгеләнгән төшенчә. Озак вакытлы фундаменталь тикшеренүләр аккумулятор технологиясенең озак вакытлы проблемаларын көтелмәгән тизлектә хәл итә. Авторлар шулай ук ​​хәзерге вакытта зур аккумулятор җитештерүчесе белән үзләренең молекуляр шкивларын чын аккумулятор продуктларына интеграцияләү өстендә эшләвен дә искәрттеләр.

2006 елгы Норт-Вентерн Университетының химия буенча Нобель лауреаты Сэр Фрейзер Стоддарт болай дип өстәде: "Механик бәйләнешләр энергия саклау мохитендә беренче тапкыр торгызылды. KAIST командасы механик бәйләгечләрне тайпылышлы боҗралы полиротаксаннарда оста кулланды һәм альфа-циклодекстрин спираль полиэтиленгликольне функциональләштерде, бу базарда литий-ион батареяларының эшчәнлегендә зур ачыш булды, чөнки шкив формасындагы агрегатлар механик бәйләгечләр белән кулланылганда. Кушылмалар гадәти материалларны бер генә химик бәйләнеш белән алыштыра, бу материаллар һәм җиһазларның үзлекләренә сизелерлек йогынты ясаячак."