სილიკონის ანოდებმა დიდი ყურადღება მიიპყრო ელემენტების ინდუსტრიაში.ლითიუმ-იონური ბატარეებიგრაფიტის ანოდების გამოყენებით, მათ შეუძლიათ 3-5-ჯერ მეტი ტევადობის უზრუნველყოფა. უფრო დიდი ტევადობა ნიშნავს, რომ აკუმულატორი თითოეული დატენვის შემდეგ უფრო დიდხანს გაძლებს, რაც მნიშვნელოვნად გაზრდის ელექტრომობილების მართვის მანძილს. მიუხედავად იმისა, რომ სილიციუმი უხვად და იაფია, Si ანოდების დამუხტვა-განმუხტვის ციკლები შეზღუდულია. თითოეული დამუხტვა-განმუხტვის ციკლის დროს მათი მოცულობა მნიშვნელოვნად გაფართოვდება და მათი ტევადობაც კი შემცირდება, რაც გამოიწვევს ელექტროდის ნაწილაკების მოტეხილობას ან ელექტროდის ფენის დელამინაციას.

KAIST-ის გუნდმა, პროფესორ ჯანგ ვუკ ჩოის და პროფესორ ალი ჩოსკუნის ხელმძღვანელობით, 20 ივლისს გამოაქვეყნა მოლეკულური ბორბლიანი წებოვანი მასალა სილიკონის ანოდებით დიდი ტევადობის ლითიუმ-იონური აკუმულატორებისთვის.

KAIST-ის გუნდმა მოლეკულური ბორბლები (პოლიროტაქსანები) ბატარეის ელექტროდების შემაკავშირებლებში ინტეგრირება მოახდინა, მათ შორის, ბატარეის ელექტროდებს პოლიმერები დაუმატა ელექტროდების ლითონის სუბსტრატებზე დასამაგრებლად. პოლიროტანის რგოლები პოლიმერულ ჩონჩხშია ჩამაგრებული და ჩონჩხის გასწვრივ თავისუფლად გადაადგილება შეუძლიათ.

პოლიროტანის რგოლები თავისუფლად მოძრაობენ სილიციუმის ნაწილაკების მოცულობის ცვლილებასთან ერთად. რგოლების სრიალი ეფექტურად ინარჩუნებს სილიციუმის ნაწილაკების ფორმას, რათა ისინი არ დაიშალონ მოცულობის უწყვეტი ცვლილების პროცესში. აღსანიშნავია, რომ პოლიროტანის წებოვანი ნივთიერებების მაღალი ელასტიურობის გამო, დაქუცმაცებული სილიციუმის ნაწილაკებიც კი შეიძლება შეერთების მდგომარეობაში დარჩეს. ახალი წებოვანი ნივთიერებების ფუნქცია მკვეთრად განსხვავდება არსებული წებოვანი ნივთიერებების (როგორც წესი, მარტივი ხაზოვანი პოლიმერები) ფუნქციისგან. არსებულ წებოვან ნივთიერებებს შეზღუდული ელასტიურობა აქვთ და შესაბამისად, ვერ ინარჩუნებენ ნაწილაკების ფორმას. წინა წებოვან ნივთიერებებს შეუძლიათ დაქუცმაცებული ნაწილაკების გაფანტვა და სილიციუმის ელექტროდების ტევადობის შემცირება ან თუნდაც დაკარგვა.

ავტორი მიიჩნევს, რომ ეს ფუნდამენტური კვლევის მნიშვნელობის შესანიშნავი დემონსტრირებაა. პოლიროტაქსანმა გასულ წელს ნობელის პრემია მოიპოვა „მექანიკური ბმების“ კონცეფციისთვის. „მექანიკური ბმა“ ახლად განსაზღვრული კონცეფციაა, რომელიც შეიძლება დაემატოს კლასიკურ ქიმიურ ბმებს, როგორიცაა კოვალენტური ბმები, იონური ბმები, კოორდინაციული ბმები და ლითონის ბმები. გრძელვადიანი ფუნდამენტური კვლევა თანდათანობით და მოულოდნელი სისწრაფით პასუხობს ბატარეის ტექნოლოგიის დიდი ხნის გამოწვევებს. ავტორებმა ასევე აღნიშნეს, რომ ამჟამად ისინი მუშაობენ ბატარეის მსხვილ მწარმოებელთან, რათა მათი მოლეკულური ბორბლები რეალურ ბატარეის პროდუქტებში ინტეგრირდეს.

სერ ფრეიზერ სტოდარტმა, 2006 წლის ნობელის ლაურეატის ქიმიის პრემიის მფლობელმა ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტში, დასძინა: „მექანიკური ბმები პირველად აღდგა ენერგიის შენახვის გარემოში. KAIST-ის გუნდმა ოსტატურად გამოიყენა მექანიკური შემკვრელები მოცურების რგოლურ პოლიროტაქსანებში და ფუნქციონალიზებულ ალფა-ციკლოდექსტრინის სპირალურ პოლიეთილენგლიკოლში, რაც ბაზარზე ლითიუმ-იონური ბატარეების მუშაობის გარღვევას წარმოადგენს, როდესაც მექანიკური შემკვრელებით ბორბლის ფორმის აგრეგატები... ნაერთები ცვლის ჩვეულებრივ მასალებს მხოლოდ ერთი ქიმიური ბმით, რაც მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს მასალებისა და აღჭურვილობის თვისებებზე“.