Tha anodes silicon air aire mhòr a tharraing ann an gnìomhachas bataraidh.An coimeas ribataraidhean lithium-ioncleachdadh graphite anodes, faodaidh iad a thoirt seachad 3-5 tursan nas motha comas.Tha an comas nas motha a’ ciallachadh gum mair am bataraidh nas fhaide às deidh gach cosgais, a dh’ fhaodadh astar dràibhidh charbadan dealain a leudachadh gu mòr.Ged a tha silicon pailt agus saor, tha na cuairtean cosgais-sgaoilidh de Si anodes cuingealaichte.Rè gach cearcall cosgais-sgaoilidh, thèid an tomhas-lìonaidh aca a leudachadh gu mòr, agus bidh eadhon an comas aca a ’crìonadh, a dh’ adhbhraicheas briseadh nam mìrean electrode no delamination den fhilm electrode.

Thug sgioba KAIST, air a stiùireadh leis an Àrd-ollamh Jang Wook Choi agus an t-Àrd-ollamh Ali Coskun, aithris air 20 Iuchar air adhesive pulley moileciuil airson bataraidhean lithium-ion le comas mòr le anodes silicon.

Amalaich sgioba KAIST ulagan moileciuil (ris an canar polyrotaxanes) a-steach do luchd-ceangail dealan bataraidh, a’ toirt a-steach cuir polymers ris na dealanan bataraidh gus na dealanan a cheangal ri fo-stratan meatailt.Tha na fàinneachan ann am polyrotane air an sgrìobadh a-steach don chnàmhan polymer agus faodaidh iad gluasad gu saor air a’ chnàmhan.

Faodaidh na fàinneachan ann am polyrotane gluasad gu saor leis an atharrachadh meud de ghràinean silicon.Faodaidh an t-sleamhnachadh de fhàinneachan cumadh mìrean silicon a chumail gu h-èifeachdach, gus nach tèid iad às a chèile sa phròiseas atharrachadh meud leantainneach.Bu chòir a thoirt fa-near gum faod eadhon mìrean sileaconach brùite fuireach co-chosmhail air sgàth àrd elasticity adhesives polyrotane.Tha gnìomh nan adhesives ùra gu math eadar-dhealaichte bho obair nan adhesives a th’ ann mar-thà (mar as trice polymers sreathach sìmplidh).Tha elasticity cuibhrichte aig na adhesives a th’ ann mar-thà agus mar sin chan urrainn dhaibh cumadh a ’ghràin a chumail gu daingeann.Faodaidh adhesives roimhe seo gràinean brùite a sgapadh agus comas electrodan silicon a lughdachadh no eadhon a chall.

Tha an t-ùghdar den bheachd gur e deagh dhearbhadh a tha seo air cho cudromach sa tha rannsachadh bunaiteach.Bhuannaich Polyrotaxane an Duais Nobel an-uiridh airson a’ bhun-bheachd air “bannan meacanaigeach”.Tha “ceangal meacanaigeach” na bhun-bheachd ùr-mhìnichte a dh’ fhaodar a chur ri bannan ceimigeach clasaigeach, leithid bannan covalent, bannan ianach, bannan co-òrdanachaidh agus bannan meatailt.Tha rannsachadh bunaiteach fad-ùine mean air mhean a’ dèiligeadh ris na dùbhlain a th’ ann o chionn fhada a thaobh teicneòlas bataraidh aig ìre ris nach robh dùil.Thuirt na h-ùghdaran cuideachd gu bheil iad an-dràsta ag obair le neach-dèanamh bataraidh mòr gus na ulagan moileciuil aca fhilleadh a-steach do thoraidhean bataraidh fìor.

Thuirt Sir Friseal Stoddart, buannaiche Duais Ceimigeachd Noble Laureate 2006 aig Oilthigh Northwestern: “Tha bannan meacanaigeach air faighinn seachad air airson a’ chiad uair ann an àrainneachd stòraidh lùtha.Chleachd sgioba KAIST gu sgileil luchd-ceangail meacanaigeach ann am polyrotaxanes cearcall-slip agus polyethylene glycol snìomhach alpha-cyclodextrin, a’ comharrachadh adhartas ann an coileanadh bataraidhean lithium-ion air a’ mhargaidh, nuair a bhios cumadh ulagan a’ cruinneachadh còmhla ri luchd-ceangail meacanaigeach.Bidh todhar a’ dol an àite stuthan àbhaisteach le dìreach aon cheangal ceimigeach, a bheir buaidh mhòr air feartan stuthan agus uidheamachd.