แอโนดซิลิคอนได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนด้วยการใช้กราไฟท์แอโนด จึงสามารถให้ความจุที่มากกว่าถึง 3-5 เท่าความจุที่มากขึ้นหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นหลังจากการชาร์จแต่ละครั้ง ซึ่งสามารถขยายระยะทางการขับขี่ของยานพาหนะไฟฟ้าได้อย่างมากแม้ว่าซิลิคอนจะมีมากมายและราคาถูก แต่วงจรการคายประจุของ Si anodes นั้นมีจำกัดในระหว่างรอบการปล่อยประจุแต่ละรอบ ปริมาตรของพวกมันจะขยายอย่างมาก และแม้แต่ความจุของพวกมันก็จะลดลง ซึ่งจะนำไปสู่การแตกหักของอนุภาคอิเล็กโทรดหรือการแยกตัวของฟิล์มอิเล็กโทรด

ทีมงาน KAIST นำโดยศาสตราจารย์ Jang Wook Choi และศาสตราจารย์ Ali Coskun รายงานเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคมเกี่ยวกับกาวลูกรอกโมเลกุลสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความจุขนาดใหญ่ที่มีขั้วบวกซิลิคอน

ทีมงาน KAIST ได้รวมรอกโมเลกุล (เรียกว่า polyrotaxanes) เข้ากับตัวประสานอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ รวมถึงการเติมโพลีเมอร์เข้ากับอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่เพื่อติดอิเล็กโทรดกับพื้นผิวโลหะวงแหวนในโพลีโรเทนถูกขันเข้ากับโครงกระดูกโพลีเมอร์และสามารถเคลื่อนที่ไปตามโครงกระดูกได้อย่างอิสระ

วงแหวนในโพลีโรเทนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระตามการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของอนุภาคซิลิกอนวงแหวนสลิปสามารถรักษารูปร่างของอนุภาคซิลิคอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อไม่ให้สลายตัวในกระบวนการเปลี่ยนปริมาตรอย่างต่อเนื่องเป็นที่น่าสังเกตว่าแม้แต่อนุภาคซิลิกอนที่ถูกบดก็ยังสามารถคงตัวรวมตัวกันได้เนื่องจากกาวโพลีโรเทนมีความยืดหยุ่นสูงการทำงานของกาวใหม่นั้นแตกต่างอย่างมากกับกาวที่มีอยู่เดิม (โดยปกติจะเป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นอย่างง่าย)กาวที่มีอยู่มีความยืดหยุ่นจำกัด ดังนั้นจึงไม่สามารถรักษารูปร่างของอนุภาคให้มั่นคงได้กาวก่อนหน้านี้สามารถกระจายอนุภาคที่บดแล้ว และลดหรือสูญเสียความสามารถของอิเล็กโทรดซิลิคอนได้

ผู้เขียนเชื่อว่านี่เป็นการสาธิตที่ดีเยี่ยมถึงความสำคัญของการวิจัยขั้นพื้นฐานPolyrotaxane ได้รับรางวัลโนเบลเมื่อปีที่แล้วสำหรับแนวคิดเรื่อง "พันธะทางกล"“พันธะทางกล” เป็นแนวคิดที่เพิ่งนิยามใหม่ซึ่งสามารถเพิ่มเข้าไปในพันธะเคมีแบบคลาสสิกได้ เช่น พันธะโควาเลนต์ พันธะไอออนิก พันธะโคออร์ดิเนชัน และพันธะโลหะการวิจัยพื้นฐานระยะยาวกำลังค่อยๆ จัดการกับความท้าทายอันยาวนานของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในอัตราที่ไม่คาดคิดผู้เขียนยังกล่าวด้วยว่าขณะนี้พวกเขากำลังทำงานร่วมกับผู้ผลิตแบตเตอรี่รายใหญ่เพื่อรวมรอกโมเลกุลเข้ากับผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่จริง

เซอร์ เฟรเซอร์ สต็อดดาร์ต ผู้ได้รับรางวัล Noble Laureate Chemistry Award ประจำปี 2549 จากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น กล่าวเสริมว่า "พันธะทางกลฟื้นตัวได้เป็นครั้งแรกในสภาพแวดล้อมการจัดเก็บพลังงานทีมงาน KAIST ใช้ความชำนาญในการใช้สารยึดเกาะเชิงกลในโพลีโรตาเซนแบบแหวนลื่นและโพลีเอทิลีนไกลคอลแบบเกลียวอัลฟ่า-ไซโคลเด็กซ์ตรินที่ทำหน้าที่ได้ ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในตลาด เมื่อรวมตัวเป็นรูปรอกเข้ากับสารยึดเกาะเชิงกลสารประกอบจะแทนที่วัสดุทั่วไปด้วยพันธะเคมีเพียงพันธะเดียว ซึ่งจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติของวัสดุและอุปกรณ์