बैटरी उद्योग में सिलिकॉन एनोड ने काफी ध्यान आकर्षित किया है। इसकी तुलना मेंलिथियम आयन बैटरीग्रेफाइट एनोड का उपयोग करके, ये 3-5 गुना अधिक क्षमता प्रदान कर सकते हैं। अधिक क्षमता का अर्थ है कि प्रत्येक चार्ज के बाद बैटरी अधिक समय तक चलेगी, जिससे इलेक्ट्रिक वाहनों की ड्राइविंग दूरी में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है। यद्यपि सिलिकॉन प्रचुर मात्रा में और सस्ता है, लेकिन Si एनोड के चार्ज-डिस्चार्ज चक्र सीमित हैं। प्रत्येक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र के दौरान, इनका आयतन बहुत बढ़ जाता है और इनकी धारिता भी कम हो जाती है, जिससे इलेक्ट्रोड कणों का टूटना या इलेक्ट्रोड फिल्म का विखंडन हो सकता है।

प्रोफेसर जांग वूक चोई और प्रोफेसर अली कोसकुन के नेतृत्व में केएआईएसटी की टीम ने 20 जुलाई को सिलिकॉन एनोड वाली उच्च क्षमता वाली लिथियम आयन बैटरी के लिए एक आणविक पुली चिपकने वाले पदार्थ की रिपोर्ट दी।

KAIST की टीम ने बैटरी इलेक्ट्रोड बाइंडर में आणविक पुली (जिन्हें पॉलीरोटाक्सेन कहा जाता है) को एकीकृत किया, जिसमें इलेक्ट्रोड को धातु सब्सट्रेट से जोड़ने के लिए बैटरी इलेक्ट्रोड में पॉलिमर मिलाना भी शामिल था। पॉलीरोटेन में मौजूद छल्ले पॉलिमर संरचना में पेंच की तरह कसे होते हैं और संरचना के साथ स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।

पॉलीरोटेन में मौजूद वलय सिलिकॉन कणों के आयतन परिवर्तन के साथ स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं। वलयों की यह गति सिलिकॉन कणों के आकार को प्रभावी ढंग से बनाए रखती है, जिससे वे निरंतर आयतन परिवर्तन की प्रक्रिया में विघटित नहीं होते। यह उल्लेखनीय है कि पॉलीरोटेन चिपकने वाले पदार्थों की उच्च लोच के कारण कुचले हुए सिलिकॉन कण भी आपस में जुड़े रह सकते हैं। नए चिपकने वाले पदार्थों का कार्य मौजूदा चिपकने वाले पदार्थों (आमतौर पर सरल रेखीय पॉलिमर) से बिल्कुल भिन्न है। मौजूदा चिपकने वाले पदार्थों की लोच सीमित होती है और इसलिए वे कणों के आकार को मजबूती से बनाए नहीं रख पाते। पुराने चिपकने वाले पदार्थ कुचले हुए कणों को बिखेर सकते हैं और सिलिकॉन इलेक्ट्रोड की क्षमता को कम या पूरी तरह से समाप्त कर सकते हैं।

लेखक का मानना ​​है कि यह मूलभूत अनुसंधान के महत्व का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। पॉलीरोटाक्सेन को पिछले वर्ष "यांत्रिक बंध" की अवधारणा के लिए नोबेल पुरस्कार मिला था। "यांत्रिक बंध" एक नई परिभाषित अवधारणा है जिसे सहसंयोजक बंध, आयनिक बंध, समन्वय बंध और धातु बंध जैसे पारंपरिक रासायनिक बंधों में जोड़ा जा सकता है। दीर्घकालिक मूलभूत अनुसंधान अप्रत्याशित गति से बैटरी प्रौद्योगिकी की लंबे समय से चली आ रही चुनौतियों का समाधान कर रहा है। लेखकों ने यह भी बताया कि वे वर्तमान में एक बड़े बैटरी निर्माता के साथ मिलकर अपने आणविक पुली को वास्तविक बैटरी उत्पादों में एकीकृत करने पर काम कर रहे हैं।

नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान विभाग के 2006 के नोबेल पुरस्कार विजेता सर फ्रेजर स्टोडार्ट ने कहा: “ऊर्जा भंडारण वातावरण में पहली बार यांत्रिक बंधों को पुनः प्राप्त किया गया है। KAIST की टीम ने स्लिप-रिंग पॉलीरोटाक्सेन और कार्यात्मक अल्फा-साइक्लोडेक्सट्रिन स्पाइरल पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल में यांत्रिक बंधकों का कुशलतापूर्वक उपयोग किया है, जो बाजार में उपलब्ध लिथियम-आयन बैटरियों के प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है। पुली के आकार के यांत्रिक बंधकों वाले यौगिक केवल एक रासायनिक बंध वाले पारंपरिक पदार्थों का स्थान लेते हैं, जिसका पदार्थों और उपकरणों के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा।”